Tehnologia Moraritului Si Panificatiei_sem I_Man Simona

UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ CLUJ-NAPOCA DEPARTAMENTUL ÎNVĂŢĂMÂNT LA DISTANŢĂ ŞI FRECVENŢĂ REDUSĂ FACULTATEA DE ŞTIINŢA ŞI TEHNOLOGIA ALIMENTELOR SPECIALIZAREA: T.P.P.A.

TEHNOLOGIA MORĂRITULUI ŞI PANIFICAŢIEI

ASISTENT. DR. ING. SIMONA MAN

SUPORT CURS TEHNOLOGIA MORĂRITULUI

CLUJ-NAPOCA 2012

CUPRINS

1. Recepţia şi depozitarea cerealelor ………………………...…….…… 2. Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş ...................... 3. Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor ............................................ 4. Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoar…...........….. 5. Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor …………………………. 6. Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş ............................................................................................. 7. Măcinarea cerealelor............................................................................. 8. Cernerea produselor rezultate lamărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat ............................................................................................................ 9. Tehnologia măcinării grâului ............................................................... 10. Controlul procesului tehnologic în mori. Formarrea partidelor de maciniş ........................................................................................................ 11. Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum ........................................................................................................ 12. Ventilaţia şi transportul în mori ........................................................... 13. Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării ................................... Bibliografie

1

2 17 27 49 67 79 106 132 151 166 181 199 210 220

Recepţia şi depozitarea cerealelor

1. RECEPŢIA ŞI DEPOZITAREA CEREALELOR Cuprins 1.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………...... 2 1.2. Secţiile morii ......….................................................................................. 3 1.3. Recepţia cerealelor ...............…................................................................. 5 1.3.1. Indicii de apreciere a însuşirilor cerealelor………………………….. 6 1.3.2. Recepţia cantitativă ...............….......................................................... 10 1.3.3. Recepţia calitativă ...............…............................................................ 10 1.4. Depozitarea cerealelor............................................................................... 11 1.5. Întrebări recapitulative .............................................................................. 12 1.6. Teste de autoevaluare ..........……………................................................. 14 1.7. Rezumat .................................................................................................... 15 1.8. Bibliografie ............................................................................................. 15 Introducere Acest capitol prezintă secţiile morii în ordinea desfăşurării procesului tehnologic, recepţia cerealelor din punct de vedere cantitativ şi calitativ, precum şi modul de depozitare al cerealelor. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitolului. 1.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să identifici secţiile morii în ordinea desfăşurării procesului tehnologic; - să descri criteriile de apreciere a calităţii cerealelor; - să descri recepţia cantitativă şi caltativă a cerealelor; - să descri modul de depozitare a cerealelor.

Durata medie de studiu individual - 2 ore

2

Recepţia şi depozitarea cerealelor 1.2. Secţiile morii Moara este de fapt o instalaţie industrială complexă care are ca scop transformarea cerealelor, dar mai ales a grâului, secarei şi porumbului în produse finite ca făină şi mălai. Unităţile de morărit, indiferent că fabrică făină de grâu, de secară sau mălai, că sunt de mică, medie sau mare capacitate sunt alcătuite din secţii în care se desfăşoară operaţii distincte. În ordinea desfăşurării procesului tehnologic, acestea sunt: Ø silozul de cereale Ø secţia de curăţire şi condiţionare Ø moara propriu-zisă Ø secţia de omogenizare Ø secţiile ambalare şi depozitare Ø laboratorul de analize fizico-chimice Ø secţia de întreţinere şi reparaţii. Fiecare dintre aceste secţii are un anumit rol în desfăşurarea activităţii unităţii. Silozul de cereale. Silozul este secţia în care se primesc, se precurăţă, se compartimentează (lotizează) şi se păstrează cerealele care urmează a se transforma în făină şi mălai. Pentru acest scop, silozul trebuie să îndeplinească unele condiţii: - capacitatea de depozitare să fie corelată cu capacitatea de producţie a morii pe o perioadă de minim 20 zile; - să fie dotat cu instalaţii de prelucrare, transport intern şi precurăţire corelate capacitiv, în aşa fel încât pe fluxul tehnologic să nu apară avalanşe sau strangulări prin înfundare; - să fie dotat cu instalaţii de dozare şi evacuare corespunzătoare cu cele de preluare din secţia de curăţire şi condiţionare; - compartimentarea silozului trebuie în aşa fel făcută, încât să existe posibilitatea ca cerealele să se depozite în loturi cu indici calitativi apropiaţi. Capacitatea de depozitare a celulelor determină în cele mai multe cazuri forma geometrică a acestora. Pentru silozuri cu celule de capacitate până la 200 t, forma acestora este rectangulară, iar pentru silozuri cu celule de 500 – 1000 t, forma celulelor este cilindrică. Silozurile morilor de medie şi mare capacitate se construiesc din beton armat. La amplasarea silozului nu trebuie să se piardă din vedere faptul că praful mineral şi vegetal, existent în masa de cereale, prin vehiculare creează mediul prielnic pentru explozie şi pune în pericol existenţa întregii unităţi. Din acest motiv este necesar ca silozul şi instalaţiile lui de vehiculare internă să nu facă corp comun cu celelalte secţii. Curăţătoria. Secţia de curăţire şi condiţionare a cerealelor cuprinde utilaje şi instalaţii cu ajutorul cărora se efectuează operaţii tehnologice de îndepărtare a diferitelor tipuri de impurităţi existente în masa cerealelor, iar prin condiţionare se imprimă noi însuşiri tehnologice şi calitative masei de cereale eliberate de impurităţi. Capacitatea de producţie a acestei secţii se stabileşte în aşa fel încât să se poată curăţi şi condiţiona cu 15-20% mai multe cereale decât se pot măcina

3

Recepţia şi depozitarea cerealelor în 24 ore în moara propriu-zisă. Această supradimensionare este necesară pentru a preîntâmpina o eventuală stagnare a morii din cauza lipsei de cereale curăţite şi condiţionate. În curăţătorie trebuie să se extragă impurităţile în aşa proporţie încât să nu dăuneze procesului tehnologic de măcinare şi cernere şi nici calităţii făinii, datorită unei compoziţii chimice modificate prin impurităţile neextrase. În afara utilajelor şi instalaţiilor, curăţătoria trebuie să posede celule pentru constituirea rezervei de cereale brute, celule de odihnă necesare operaţiilor tehnologice de condiţionare şi celule care alcătuiesc rezerva morii propriu-zise. Celulele de rezervă ca şi cele de odihnă trebuie să asigure producţia pentru minim 12 ore. Moara propriu-zisă. Este secţia în care se desfăşoară operaţiile tehnologice de transformare a cerealelor în produse finite (făină, mălai). Aici au loc operaţii de măcinare, sortare, cernere şi cele mai multe vehiculări interne ale produselor intermediare. Capacitatea de producţie a secţiei se stabileşte corelat cu necesităţile de consum şi cu secţiile ce o deservesc. Amplasarea secţiei moară între curăţătorie şi secţia de omogenizare trebuie să asigure prin transporturi minime alimentarea cu cereale pentru măcinat şi evacuarea produselor finite la omogenizare. Omogenizarea. Secţia de omogenizare preia făina rezultată din fabricaţie în secţia moară si o omogenizează în aşa fel încât producţia rezultată în timp de 8 ore să aibă aproximativ aceiaşi indici calitativi. Amplasarea secţiei se face între moară şi silozul de făină. Pentru realizarea omogenizării se folosesc instalaţii simple formate din celule de amestec şi utilaje de transport. Reţeaua de ventilaţie trebuie să asigure igiena şi mediul normal de lucru în secţie. Ambalare – depozitare. Secţia de ambalare şi depozitare preia producţia de la omogenizare. Ambalarea făinii se face în saci şi în pungi, manual sau cu ajutorul maşinilor de ambalat. La morile moderne, secţiile de ambalare sunt compuse din silozuri celulare, pentru depozitarea făinii în vrac, paleţi pentru depozitarea făinii în saci. Amplasarea depozitelor de făină trebuie făcută în aşa fel încât să se asigure distanţe minime de transport, livrarea să se facă uşor, dar să se asigure în acelaşi timp distanţe optime pentru a nu fi puse în pericol celelalte secţii în caz de incendiu sau de explozie în silozul de făină. Laboratorul de analize fizico-chimice a devenit o secţie de nelipsit în unităţile moderne de morărit. Prin tehnologia ce se aplică trebuie să se valorifice în condiţii eficiente întreaga cantitate de materii prime şi produse finite. Pentru realizarea acestui deziderat, în condiţii bune tehnologice, moara trebuie să aibă la îndemână date furnizate de laborator cu privire la însuşirile materiei prime precum şi date cu privire la calitatea produselor obţinute din fabricaţie. Rezultatele obţinute prin analize de către laborator sunt influenţate de dotarea cu aparatura şi instrumentele necesare determinărilor, de încadrarea cu personal cu pregătire corespunzătoare. Locul de amplasare al laboratorului trebuie ales în aşa fel încât trepidaţiile date de utilajele secţiilor de fabricaţie învecinate să nu se transmită aparatelor şi instrumentelor instalate în laborator. Secţia de întreţinere şi reparaţii ocupă un loc important în unităţile de morărit. Datorită faptului că instalaţii complexe formate din zeci de utilaje dau

4

Recepţia şi depozitarea cerealelor o producţie mare în timp scurt, este necesar ca intervenţiile pentru reparaţii să fie prompte. Din secţia de întreţinere nu trebuie să lipsească atelierul mecanic care are în dotare şi maşinile unelte pentru rifluit tăvălugii, atelierul de tinichigerie, atelierul de tâmplărie şi atelierul electric. Dotarea acestor ateliere cu maşinile-unelte, sculele, instrumentele necesare constituie o obligaţie de prim ordin. În unele cazuri există tendinţa de a nu se dota atelierele cu cele necesare, motivându-se că ar avea o insuficientă eficienţă economică. Se pierde însă din vedere faptul că stagnarea unei unităţi de morărit, chiar un timp foarte scurt, aduce pagube mult mai mari decât o folosire incompletă a unor maşiniunelte şi a unei părţi din personal. În afara intervenţiilor care se fac pentru întreruperi accidentale, reparaţiile curente (lunare) precum şi remontul – reparaţie capitală anuală, se realizează tot cu dotarea acestor ateliere. Procesul de transformare a cerealelor în produse finite se desfăşoară într-o anumită ordine, în aşa fel încât scopul să fie îndeplinit în cele mai bune condiţii. Cerealele depozitate în siloz sunt transferate în curăţătorie, iar din aceasta în moara propriu-zisă. Aici se acţionează asupra boabelor şi se transformă în produse finite. Din moară, făina trece la omogenizare, iar tărâţa şi germenii la ambalat în depozite. De la omogenizare făina merge la depozit, iar din depozit la expediere spre beneficiari. Trecerea dintr-o secţie în alta se realizează cu instalaţii de transport dimensionate la capacităţi identice. Cantităţile transferate de la o secţie la alta sunt măsurate gravimetric cu ajutorul cântarelor automate. Controlul transferului de produse de la o secţie la alta se face sinoptic, pe tablouri special construite sau vizual la faţa locului, de către operatori, silozari, ciurari şi morari. Calitatea cerealelor, a produselor intermediare şi finite este controlată de către laboranţi, organoleptic şi cu aparatura de laborator pe care o au în dotare. Funcţionalitatea utilajelor este urmărită de secţia de întreţinere, fie de la tabloul sinoptic al întregii unităţi de morărit, fie de la tablourile existente în fiecare secţie. La unităţile mai mici, supravegherea funcţionării utilajelor în bune condiţii se face de către lucrătorii de serviciu la faţa locului. 1.3. Recepţia cerealelor Recepţia reprezintă luarea în primire a materiilor prime pe baza verificării lor cantitative şi calitative. Astfel, recepţia cerealelor cuprinde două părţi distincte: recepţia cantitativă şi recepţia calitativă. În unităţile de morărit, recepţia cantitativă şi calitativă a cerealelor se face pe baza unor acte normative, standarde, contracte, caiete de sarcini, acte obligatorii pentru furnizorii de cereale şi pentru cei care preiau cerealele pentru prelucrare. Recepţia cerealelor se face de către un colectiv de specialişti, constituit dintr-o "comisie de recepţie" din care unul este preşedinte. Din comisie, fac parte obligatoriu un laborant specialist în recoltarea probelor şi reluarea analizelor calitative, gestionarul de materie primă, cântaragiul autorizat şi unele persoane din compartimentele de: aprovizionare, transporturi, programarea producţiei.

5

Recepţia şi depozitarea cerealelor Toate unităţile care recepţionează cereale verifică din punct de vedere cantitativ şi calitativ materia primă folosită. De obicei, materia primă soseşte cu mijloace de transport auto sau C.F. Cerealele sunt supuse normelor de calitate în vigoare care sunt precizate prin standarde de stat. Aceste condiţii constau în caracteristici organoleptice (aspect, miros, culoare, gust) şi fizico-chimice (masă hectolitrică, conţinut în corpuri străine, umiditate, conţinut de gluten umed, indice de deformare, sticlozitate, indice de cădere, infestare cu dăunători). În funcţie de utilizarea ulterioară a materiei prime, beneficiarii pot cere furnizorului şi respectarea altor indicatori de calitate (conţinut de pesticide, aflatoxine etc.). Grâul este normat din punct de vedere al calităţii de standardul SR ISO 7970-2001. Tabelul 1 Caracteristici de calitate ai grâului Indici de calitate

Condiţii minime

Caracteristici organoleptice şi proprietăţi organoleptice

Seminţele trebuie să fie sănătoase, curate, fără mirosuri străine sau alte mirosuri care să indice alterarea acestora Să nu conţină aditivi, substanţe toxice, reziduuri de pesticide sau alţi contaminanţi care pot afecta sănătatea umană. Să fie liber de insecte vii.

Caracteristici sanitare

Caracteristici fizico-chimice · Umiditatea, % · Masa hectolitrică, kg/ · Cifra de cădere, min., sec Impurităţi · Boabe sparte · Boabe şiştave · Boabe avariate · Boabe atacate de dăunători · Alte cereale · Corpuri străine · Corpuri străine organice · Seminţe dăunătoare şi/sau toxice, boabe atacate de mălură şi cornul secarei · Fiecare dintre seminţele toxice · Cornul secarei

15.5 70 160 7* 8 1 2 3 2 0.5 0.5

0.05 0.05

1.3.1. Indicii de apreciere a însuşirilor cerealelor Calitatea cerealelor primite la moară trebuie să corespundă condiţiilor minime stabilite prin standarde. 6

Recepţia şi depozitarea cerealelor Aprecierea calităţii cerealelor se stabileşte în funcţie de indicii generali şi însuşirile tehnologice ale cerealelor, caracterizate prin indicii de măciniş şi de panificaţie. Indicii generali se referă la însuşirile senzoriale ale cerealelor: aspect, culoare, miros, gust, infestare. Aspectul trebuie să fie normal, caracteristic cerealelor sănătoase. Se observă dacă masa de cereale conţine corpuri străine, dacă boabele sunt sănătoase, bolnave, alterate, dacă boabele sunt uniforme ca mărime şi formă, dacă sunt bine dezvoltate, coapte, sau dacă nu sunt încolţite, şiştave etc. Culoarea cerealelor este în funcţie de soiul cultivat. Grâul are culoarea de la galben deschis la galben roşcat. Secara are culoarea galben-verzui. Porumbul are nuanţe de la alb-gălbui până la portocaliu. Începutul de alterare imprimă boabelor de cereale culoarea maro spre cenuşiu, ceea ce indică şi deprecierea acestora. Mirosul trebuie să fie caracteristic cerealelor din care provin. Masa de cereale nu trebuie să aibă miros de mucegai, de încins, de substanţe folosite la dezinsecţie. Gustul trebuie să fie puţin dulceag, caracteristic cerealelor din care provin. Infestarea – cerealele recepţionate nu trebuie să conţină nici un fel de insecte specifice soiului respectiv. Indicii tehnologici de prelucrare se referă la următoarele însuşiri de măciniş ale cerealelor: dimensiunea boabelor; uniformitatea şi mărimea boabelor; însuşirile aerodinamice; conţinutul în corpuri străine; umiditatea; masa hectolitrică; masa absolută a 1000 boabe; sticlozitatea; conţinutul în substanţe minerale. Dimensiunea boabelor (lungime, lăţime, grosime sau diametru) este un indice important pentru procesul de separare a corpurilor străine din masa de cereale şi pentru fixarea parametrilor de lucru ale utilajelor la transformarea cerealelor în produse finite. Uniformitatea şi mărimea boabelor este importantă pentru stabilirea parametrilor de lucru a utilajelor la primele pasaje de măciniş, în sensul că dacă reglarea utilajelor se face după boabele mari, atunci boabele mici trec fără efect tehnologic şi invers, dacă reglarea se face după boabele mici, atunci boabele mari vor fi sfărâmate, astfel încât vor influenţa negativ procesul tehnologic. Însuşirile aerodinamice se referă la viteza de plutire în aer a boabelor de cereale şi a corpurilor străine. Acest indice foloseşte la separarea corpurilor străine din masa de cereale şi la funcţionarea utilajelor. Toate utilajele din curăţătorie şi moară sunt aspirate. Conţinutul în corpuri străine. Corpurile străine care nu au fost separate, prin prelucrare, pot imprima produsului finit gust şi miros neplăcut, înrăutăţind culoarea sau aspectul general. Cantitatea de corpuri străine din grâu influenţează negativ calitatea măcinişului deoarece de ea depinde nu numai extracţia de făină, ci şi calitatea acesteia. Umiditatea are un rol important în procesul de depozitare şi de măciniş al cerealelor.

7

Recepţia şi depozitarea cerealelor Masa hectolitrică a cerealelor se exprimă în g/l (kg/hl) şi reprezintă greutatea cerealelor care ocupa un volum de 1 litru. Depinde de umiditatea, forma, starea suprafeţei şi mărimea boabelor, de tasarea boabelor şi spaţiul intergranular, de cantitatea de seminţe seci, sparte etc. • Boabele cu un conţinut mare de umiditate sunt mai voluminoase, mai afânate deci într-un volum intră o cantitate mai mică de boabe umede decât uscate. • Prezenta impurităţilor cu dimensiuni mari şi uşoare împiedică aşezarea uniformă şi densă a boabelor şi reduce masa hectolitrică. • Impurităţile de dimensiuni mici şi grele (nisip, pietricele) se asează în spaţiile libere dintre bobe şi măresc masa hectolitrică; De aceea masa hectolitrică a grâului care nu a fost supus operaţiilor de uscare si curăţare este de 50-100 g/1 mai mică decât în cazul grâului uscat şi curăţit total de impurităţi. De aceea determinarea masei hectolitrice se recomandă a fi facută dupa operaţia de uscare şi separare a impurităţilor. • Odată cu creşterea greutăţii specifice a boabelor, creşte şi masa hectolitrică; greutatea specifică a boabelor depinde de compoziţia chimică, prin faptul ca principalele substanţe chimice din bob au greutate specifică diferita (amidon, gluten, celuloza, lipide). Cea mai mare greutate specifică o are endospermul iar cea mai mica straturile de înveliş; aceasta proprietate este folosită la măcinişul grâului, în etapa curăţirii produselor intermediare de straturile de înveliş la maşina dubla de griş. Masa a 1000 de boabe este un indice de calitate ce se corelează cu mărimea, masa absolută, sticlozitatea, volumul a 1000 de boabe şi masa specifică a boabelor; prin acest indicator de calitate se apreciază masa de substanţă uscata din boabe şi influenţează direct extracţia de faină la măcinişul cerealelor. De exemplu la grâu cu boabe mari şi bine conturate cu masa a 1000 boabe 40g (faţă de 23g) extracţia făinii creşte cu 3-5%. Este influenţata de umiditatea boabelor şi pentru a evita influenţa acestui factor se foloseşte formula de calcul: Masa 1000 boabe = (100-U) *A/100, unde U-umiditatea boabelor; A-masa a 1000 boabe la umiditatea reala. Conţinutul substanţelor minerale (cenuşa) constă în incinerarea produselor cerealiere cu stabilirea ulterioara a masei de reziduu neinflamabil. Cenuşa reprezintă un important indice tehnologic de morărit, deoarece caracterizează calitatea produselor intermediare şi finite. Cenuşa e formata din săruri şi oxizi de potasiu, magneziu, fosfor, seleniu, sodiu. calciu. Cenuşa părţilor anatomice ale bobului nu este aceeaşi: cenuşa cea mai mare o au învelişurile iar cea mai mică endospermul. De aceea în cazul grâului cu cenuşa foarte mare (> 2%), laboratorul determină cenuşa endospermului; daca cenuşa endospermului va fi peste 0,5%, producerea făinii de calitate superioară va fi imposibilă şi tehnologul-morar va fi obligat să alcătuiască partide de măciniş cu conţinut mediu de cenuşă de 1,97%. Se 8

Recepţia şi depozitarea cerealelor poate considera ca cenuşa reprezintă gradul de separare al particulelor de înveliş de produsele valoroase (făinuri, grişuri). În România faina de panificaţie se clasifică în faină albă, semialbă, neagră şi dietetică. Faina albă se clasifica în patru tipuri: § tip 480, cu cenuşa 0,48% si 10,5% proteina § tip 000, cu 0,48% cenuşa si 13% proteina § tip 550, cu 0,55% cenuşa si 10,5% proteina § tip 650, cu 0,65% cenuşa Faina semialbă cuprinde doua tipuri: 800 şi 900; faina neagră: 1250 şi 1350 iar faina dietetică: tip 1750 si dietetica cu 2,20 % cenusa si 7% proteina. Sticlozitatea este un indice tehnologic ce reprezintă gradul de compactizare al endospermului, reflectând particularităţile microstructurii corpului făinos. La o secţiune prin bob într-un flux de lumină, se pot observa zone sticloase (transparente) şi zone făinoase (mate). Boabele sticloase sunt cele care în secţiune transversală prezintă un aspect sidefat, translucidcornos. Boabele făinoase au un aspect opac-făinos. Sticlozitatea este un indice instabil şi este influenţat de genotip, factori ecologici, condiţiile pedoclimatice. Astfel sticlozitatea depinde de : • cantitatea, compoziţia, însuşirile, dimensiunile, forma şi amplasarea granulelor de amidon în reţeaua proteică; • cantitatea, însuşirile şi repartizarea substanţelor proteice în endosperm; • caracterul şi duritatea legăturilor dintre granulele de amidon şi substanţele proteice. Dupa gradul de sticlozitate, grăul se clasifică în 3 categorii: 1. făinos- cu sticlozitatea până la 40%; la măcinare, în procesul de şrotare acest grâu dă o extracţie mică de grişuri şi faina, care este ,,moale" şi se cerne greu, înfundând orificiile sitelor; 2. sernisticlos- cu sticlozitatea cuprinsă între 40-60% 3. sticlos- cu sticlozitatea de peste 60%; în procesul de şrotare acest grâu dă o extracţie mare de grişuri şi o cantitate mică de făină; făina obţinuta se cerne uşor prin sită. Recepţia cerealelor cuprinde două părţi distincte: recepţia cantitativă şi recepţia calitativă. Toate unităţile care recepţionează cereale verifică din punct de vedere cantitativ şi calitativ materia primă folosită. De obicei, materia primă soseşte cu mijloace de transport auto sau C.F.

9

Recepţia şi depozitarea cerealelor 1.3.2. Recepţia cantitativă Recepţia cantitativă se face prin cântărirea cantităţii de cereale constituită în loturi, care soseşte pentru prelucrare la unitatea de morărit, înainte de golire (cântărire brută) şi după golire (tara). Lotul se consideră cantitatea de cereale aflată într-un mijloc de transport, într-o celulă, sau, prin înţelegere între furnizor şi beneficiar, cantitatea totală de cereale formată prin însumarea unui număr de mijloace de transport stabilită înaintea derulării livrării. Aprovizionarea unităţilor de morărit cu cereale se face de obicei cu vagoane de cale ferată şi cu autocamioane special amenajate. Există şi cazuri în care aprovizionarea se face cu nave fluviale sau maritime, fără ca cerealele să intre direct în silozul morii, ele fiind trasbordate din nave în vagoane sau autocamioane, care transportă cerealele până la silozul morii. Fiecare mijloc de transport trebuie să fie însoţit de acte (scrisoarea de trăsură) în care sunt înscrise masa totală de cereale plus mijlocul de transport, masa mijlocului de transport (tara) şi, prin diferenţă, masa cerealelor transportate. Pentru recepţia cantitativă se folosesc cântarele tip pod basculă, ale unităţii de morărit, sau atunci când unitatea nu dispune de asemenea cântare, se folosesc cântarele C.F. În funcţie de tipul mijlocului de transport şi de distanţa de transport sunt admise anumite valori ale pierderilor pe timpul transportului. Dacă se constată diferenţe între cantitatea de cereale înscrisă în actele de însoţire şi cea stabilită prin cântărire, a căror valoare depăşeşte diferenţa admisibilă reglementată, se recurge la confruntarea cu reprezentanţii furnizorului sau la delegaţi neutri. 1.3.3. Recepţia calitativă Recepţia calitativă se face cu scopul de a determina cât mai exact indicii calitativi ai lotului de cereale, indici care trebuie să se încadreze în limitele standardului, sau unor condiţii speciale prevăzute în contrat, sau convenţii intervenite între furnizor şi beneficiar, indici în funcţie de care se face şi plata cerealelor. De modul de efectuare a recepţiei calitative depind o serie de indici calitativi ai produselor finite. Pentru determinarea calităţii se efectuează analize reglementate prin standarde şi anume: analize organoleptice şi analize fizico-chimice. Analizele organoleptice cuprind examinarea aspectului, culorii, mirosului, gustului etc., iar analizele fizico-chimice cuprind analizele ponderale (masa hectolitrică, masa relativă a 1000 de boabe, masa absolută a 1000 de boabe), determinarea umidităţii, a corpurilor străine, a conţinutului de gluten umed şi a indicelui de deformare, a sticlozităţii şi a indicelui de cădere. Recepţia calitativă are drept scop, stabilirea principalilor indicatori calitativi ce caracterizează lotul de cereale ce urmează a fi descărcat la unitatea de morărit. Actele care însoţesc mijlocul de transport au în componenţă ,buletinul de calitate emis de către furnizor. Recepţia calitativă constă în examinarea buletinului de analiză trimis de furnizor şi verificarea indicatorilor precizaţi de furnizor prin prelevarea probelor în conformitate cu instrucţiunile standardului în vigoare şi analizarea acestora.

10

Recepţia şi depozitarea cerealelor Condiţiile de calitate ce trebuie să le îndeplinească cerealele. Cerealele sunt supuse normelor de calitate în vigoare care sunt precizate prin standarde de stat. Aceste condiţii constau în caracteristici organoleptice şi fizico-chimice şi anume, aspect miros, culoare, gust normale, masa hectolitrică la grâu min. 75 kg/hl, conţinut în corpuri străine max. 3%, din care max. 1% corpuri străine negre, conţinut de umiditate la grâu max. 14% (până la 1 oct. se acceptă loturi cu umiditatea până la 15%), conţinut de gluten umed min. 22%, sticlozitate la grâu min. 30%, infestare cu insecte sau rozătoare nu se admite. În funcţie de utilizarea ulterioară a materiei prime, beneficiarii pot cere furnizorului şi respectarea altor indicatori de calitate (conţinut de pesticide, aflatoxine, indice de cădere etc.). Recoltarea probelor se efectuează de către personalul de laborator, folosind scafa sau diferite tipuri de sonde. Dacă diferenţele constatate între furnizor şi beneficiar nu depăşesc diferenţele admisibile stabilite de instrucţiuni, atunci pe acte se trec valorile trimise de furnizor. În caz contrar, se recurge la prezenţa unui reprezentant al furnizorului sau la un delegat neutru. Cu recepţia cantitativ-calitativă şi compartimentarea cerealelor în siloz începe de fapt pregătirea acestora pentru măciniş. 1.4. Depozitarea cerealelor Dacă recepţia cantitativă şi calitativă a decurs favorabil, fără probleme, materia prima este depozitată în celulele sau magaziile morii. Depozitele de cereale sunt necesare pentru a asigura continuitatea şi calitatea procesului de producţie precum şi realizarea prin amestecare a unor loturi omogene de cereale supuse măcinării. Depozitele permit formarea de partide omogene, de materie primă, pentru a asigura un regim tehnologic de prelucrare constant o perioadă mai mare de timp şi obţinerea de produse finite de calitate constantă. Din punct de vedere constructiv, depozitele de cereale se împart în: ü Magazii construite din cărămidă, lemn, beton, în care depozitarea se face pe orizontală, în straturi de o anumită grosime, sub formă de grămadă. Dezavantajul acestor depozite îl constituie volumul mare de muncă, gradul redus de mecanizare ce se poate aplica, precum şi imposibilitatea depozitării cerealelor în funcţie de indicii de calitate. ü Silozuri de cereale, prevăzute cu celule din beton, metal, fibră de sticlă. Acest tip de depozite prezintă avantajul că depozitarea cerealelor se face pe verticală, este permisă mecanizarea totală a operaţiilor tehnologice de încărcare, evacuare a cerealelor din celule precum şi folosirea eficientă a terenului de construcţie. Silozurile permit de asemenea depozitarea cerealelor în funcţie de indicii de calitate şi în felul acesta există posibilitatea formării partidelor omogene prin amestecare cu loturi ci indici calitativi diferiţi. Instalaţiile de transport şi precurăţire trebuie să fie supradimensionate pentru a asigura descărcarea şi însilozarea materiei prime cât mai rapid, eliminând astfel locaţiile plătite transportatorilor şi eliminarea eventualelor aglomerări la descărcare. Descărcarea cerealelor din vagoane CF sau din autocamioane se poate face manual, mecanic (lopata mecanică, transportoare cu banda, cu

11

Recepţia şi depozitarea cerealelor melc etc.), pneumatic sau prin basculare. Buncărele pentru descărcare fac legătura între mijlocul de transport din exteriorul silozului si cel interior. De obicei se construiesc sub nivelul solului pentru ca prin cădere liberă (gravitaţional), cerealele sa fie descărcate. Sunt construite din beton cu pereţii înclinaţi la 45°, iar gura de alimentare este prevăzută cu grătare pentru reţinerea impurităţilor mari şi cu capac de acoperire în timpul repausului. Depozitarea cerealelor în celule se recomandă a se face pe cât posibil separat după indici calitativi apropiaţi, astfel încât la măciniş să nu se amestece la întâmplare grâul cu calităţi diferite. Acest proces de depozitare separată a cerealelor, caracterizate de valori apropiate ale principalilor indici calitativi, se numeşte lotizare. Criteriile de calitate după care se face depozitarea masei de cereale sunt: § după specia lor ( ex. grâu comun, grâu dur); § după conţinutul şi importanţa defectelor; § după masa hectolitrică; § după conţinutul de gluten umed; § după conţinutul de umiditate. Normele actuale recomandă ca spatiile de depozitare ale morilor să asigure o rezervă tampon de minim 20 zile capacitate, pentru a evita oprirea fluxului tehnologic dacă furnizorul are probleme sau dacă din diferite motive (intemperii) accesul materiei prime către moara este dificil sau imposibil. 1.5. Întrebări recapitulative 1. Care sunt secţiile morii în ordinea desfăşurării procesului tehnologic? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Ce rol are curăţătoria? ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

12

Recepţia şi depozitarea cerealelor ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Cum se stabileşte capacitatea secţiei de pregătire a cerealelor pentru măciniş? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Care este rolul secţiei de întreţinere şi reparaţii? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5. Cum se realizează recepţia la preluarea cerealelor într-o moară? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6. Care sunt criteriile tehnologice de calitate a cerealelor recepţionate în unităţile de morărit? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

13

Recepţia şi depozitarea cerealelor ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7. Ce este lotizarea? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 8. Cum se face depozitarea cerealelor în siloz? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 1.6. Teste de autoevaluare 1. Enumeraţi secţiile unei mori în ordinea desfăşurării procesului tehnologic: 2. Care sunt condiţiile de calitate pe care trebuie să le îndeplinească grâul la recepţie ? 3. Ce este lotizarea ? a. procesul de depozitare a cerealelor în celule; b. procesul de depozitare separată a cerealelor în siloz; c. procesul de recepţie, descărcare şi însilozare a cerealelor; d. procesul de depozitare separată a cerealelor caracterizate de valori apropiate ale principalilor indici calitativi. 4. Care sunt criteriile de calitate după care se face depozitarea cerealelor?

a. specia, conţinutul şi importanţa defectelor, masa hectolitrică, conţinutul de gluten umed, umiditatea; b. umiditatea şi conţinutul de gluten umed; c. conţinutul de impurităti, masa hectolitrică şi umiditatea.

14

Recepţia şi depozitarea cerealelor

Rezumat În ordinea desfăşurării procesului tehnologic, acestea sunt: silozul de cereale; secţia de curăţire şi condiţionare; moara propriu-zisă; secţia de omogenizare; secţiile ambalare şi depozitare; laboratorul de analize fizicochimice; secţia de întreţinere şi reparaţii. Fiecare dintre aceste secţii are un anumit rol în desfăşurarea activităţii unităţii. Recepţia cerealelor cuprinde două părţi distincte: recepţia cantitativă şi recepţia calitativă. Toate unităţile care recepţionează cereale verifică din punct de vedere cantitativ şi calitativ materia primă folosită. De obicei, materia primă soseşte cu mijloace de transport auto sau C.F. Cerealele sunt supuse normelor de calitate în vigoare care sunt precizate prin standarde de stat. Aceste condiţii constau în caracteristici organoleptice (aspect, miros, culoare, gust) şi fizico-chimice (masă hectolitrică, conţinut în corpuri străine, umiditate, conţinut de gluten umed, indice de deformare, sticlozitate, indice de cădere, infestare cu dăunători). În funcţie de utilizarea ulterioară a materiei prime, beneficiarii pot cere furnizorului şi respectarea altor indicatori de calitate (conţinut de pesticide, aflatoxine etc.). Grâul este normat din punct de vedere al calităţii de standardul SR ISO 7970-2001. Recoltarea probelor se efectuează de către personalul de laborator, folosind scafa sau diferite tipuri de sonde. Depozitarea cerealelor în celule se recomandă a se face separat după indici calitativi apropiaţi, astfel ca la măciniş să nu se amestece la întâmplare cerealele cu calităţi diferite. Procesul de depozitare separată a cerealelor caracterizate de valori apropiate ale principalilor indicatori calitativi se numeşte lotizare. Criteriile de calitate după care se face depozitarea masei de cereale sunt: § după specia lor ( ex. grâu comun, grâu dur); § după conţinutul şi importanţa defectelor; § după masa hectolitrică; § după conţinutul de gluten umed; § după conţinutul de umiditate.

Bibliografie 1. Banu C. şi colab., 1998, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. I, Editura Tehnică, Bucureşti 2. Banu C. şi colab., 1999, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti 3. Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti 4. Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi

15

Recepţia şi depozitarea cerealelor 5. Banu Iuliana, 2006, Măcinarea secarei, Editura Fundaţiei Universitare "DUNĂREA DE JOS" - GALAŢI 6. Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti 7. Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti 8. Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti 9. Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca 10. Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

16

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş

2. PRECURĂŢIREA CEREALELOR. FORMAREA PARTIDELOR DE MĂCINIŞ Cuprins 2.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………...... 17 2.2. Precurăţirea cerealelor ......….................................................................... 18 2.3. Formarea partidelor de măciniş ...............…............................................. 19 2.4. Diagrama precurăţătoriei ...............…....................................................... 22 2.5. Întrebări recapitulative .............................................................................. 24 2.6. Teste de autoevaluare ..........……………................................................. 25 2.7. Rezumat .................................................................................................... 25 2.8. Bibliografie ............................................................................................. 26 Introducere Acest capitol prezintă operaţia tehnologică de precurăţire a cerealelor înainte de depozitare şi formarea partidelor de măciniş. De asemenea este prezentată şi diagrama precurăţătoriei. Acest capitol se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitolului. 2.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să descri scopul operaţiei de precurăţire în unităţile de morărit; - să defineşti partida de măciniş; - să indentifici metodele de formare a partidelor de măciniş; - să calculezi o partidă de măciniş din două loturi de cereale cu calităţi diferite; - să descri modul de realizare a unei diagrame în industria morăritului;

Durata medie de studiu individual - 2 ore

17

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş 2.2. Precurăţirea cerealelor Cerealele sosite la mori, deşi au fost supuse unui proces de curăţire la bazele de recepţie, conţin totuşi numeroase impurităţi. Gradul de impurificare admis la primire este stabilit prin standarde sau convenţii contractuale directe. De aceea, cerealele înainte de depozitare sunt supuse unei operaţii sumare de curăţire, numită precurăţire. Curăţirea intensivă se realizează într-o fază tehnologică ulterioară. Prezenţa corpurilor străine în masa de cereale are influenţe negative atât în timpul vehiculării lor în interiorul silozului cât şi la depozitarea în celule. Dintre aceste influenţe cele mai importante sunt următoarele: - praful mineral şi vegetal creează un mediu neprielnic pentru desfăşurarea normală a lucrului; - impurităţile mari (paie, coceni, spice etc.) provoacă înfundarea instalaţiilor, îngreunează sau opresc curgerea cerealelor din celule; - favorizează dezvoltarea insectelor; - ocupă inutil spaţiul de depozitare; - vehicularea impurităţilor odată cu cerealele creşte consumul de energie. Pentru eliminarea acestor neajunsuri, majoritatea morilor realizează înainte de depozitare o precurăţire a masei de cereale, operaţie prin care se urmăreşte creşterea conservabilităţii. Aceasta poartă numele de precurăţire deoarece cantitatea de impurităţi eliminată în această etapă nu depăşeşte 20 – 25% din cantitatea totală de impurităţi (Costin, 1988, Modoran, 2007, Banu, 2010). Curăţirea cerealelor în unităţile de morărit începe imediat după recepţia cantitativă şi calitativă, înaintea depozitării lor. Această etapă cunoscută ca „precurăţire”, urmăreşte îndepărtarea impurităţilor mari, mici şi uşoare din masa de cereale înainte de însilozare în scopul creşterii conservabilităţii acesteia. Impurităţile eliminate au dimensiunile cele mai mari şi cele mai mici faţă de masa totală de impurităţi conţinute, formate din bulgări de pământ, pietre, paie, spice, pleavă şi praf. Majoritatea morilor realizează înainte de depozitare precurăţirea masei de cereale, pentru a reduce efectele negative datorate prezenţei impurităţilor. Operaţia de precurăţire este o operaţie de curăţire parţială prin care se elimină 20 – 25% din masa totală de impurităţi conţinute în masa de cereale. Impurităţile sunt formate din bulgări de pământ, pietre, paie, spice, pleavă, praf etc. Precurăţirea cerealelor se realizează pe baza a două principii: - curăţirea după mărime cu ajutorul ciururilor; - separarea după proprietăţile aerodinamice cu ajutorul curenţilor de aer. În siloz se face o precurăţire brută a cerealelor prin grătarul buncărului (sorbul de primire) şi după mărime şi proprietăţi aerodinamice cu ajutorul separatorului aspirator de siloz, numit şi tarar. Pentru efectuarea operaţiei de precurătire se folosesc utilaje care realizează separarea impurităţilor pe baza diferenţei de caracteristici granulometrice, de proprietaţi aerodinamice şi de proprietăţi magnetice.

18

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş În precurăţătoriile morilor din ţara noastră se folosesc în principal, două tipuri de utilaje: § seaparatorul aspirator sau tararul; § separatorul cassifier tip MTRA (MTRB) care poate lucra în combinaţie cu o coloană de aspiraţie MVSQ sau un canal MVSF. 2.3. Formarea partidelor de măciniş Unităţile de morărit se aprovizionează de obicei din mai multe surse, deci materia primă prezintă o varietate calitativă chiar şi în cadrul aceleiaşi surse, de multe ori calitatea variind în timp. Industria panificaţiei cere morilor să-i pună la dispoziţie făinuri cu calităţi corespunzătoare, dar pe cât posibil variaţia în ceea ce priveşte toţi indicii calitativi să fie cât mai mică. Acest lucru este firesc, deoarece modificarea calităţii făinii impune schimbarea procesului tehnologic în panificaţie. Pentru a realiza acest lucru este necesar ca făina ce se expediază pe o perioadă mai lungă să aibă calitatea cât mai uniformă, indici calitativi cât mai apropiaţi. Metodele prin care se poate realiza acest lucru sunt: ü amestecarea făinurilor rezultate din măciniş; ü amestecarea grânelor pentru a obţine o făină cu indici calitativi apropiaţi. Din aceste două moduri de lucru, în practică se foloseşte amestecarea grânelor, deoarece prima metodă prezintă inconveniente în ceea ce priveşte asigurarea unor spaţii mari pentru depozitarea făinii dintr-un lot care să aştepte măcinarea altor făinuri cu alţi indici calitativi cu care urmează a fi amestecate. Acest lucru este imposibil şi datorită faptului că s-ar amesteca făinuri cu grade diferite de maturitate. Din punct de vedere economic, amestecarea grânelor prezintă un mare dezavantaj pentru tehnologi, deoarece fiecare calitate de grâu care participă în amestecul respectiv se pretează unui anumit regim tehnologic de măciniş. În amestecul ce se creează, pe cât posibil cât mai omogen, regimul de măciniş este un regim mediu care satisface cerinţele loturilor care participă la amestec. Acest tip de măciniş a fost introdus în ţara noastră după 1950 şi poartă numele de “măcinişul pe poveri”. Interesul morilor este ca în urma măcinişului, produsele realizate să fie de calitate constantă, pentru uşurarea muncii brutarilor. De aceea, în limita posibilităţilor, morarii încearcă depozitarea materiei prime pe loturi diferite după diverse criterii calitative (după conţinutul de umiditate, după conţinutul de gluten umed al grâului, după indicele de deformare al glutenului, după masa hectolitrică, după sticlozitate, după defecte) şi amestecarea acestor loturi înainte de prelucrare, astfel încât rezultatul măcinişului să fie cât mai constant din punct de vedere calitativ. Deoarece spaţiul de depozitare este de cele mai multe ori mic, nu se poate face depozitarea după valori apropiate ale unui număr mare de indicatori calitativi. De regulă se ţine seama de anumiţi indici calitativi şi anume de: umiditate sau de conţinutul de gluten umed, indicele de deformare sau de conţinutul de corpuri străine.

19

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş Partida sau povara reprezintă o cantitate de cereale formată din amestecul a două sau mai multe loturi, suficientă pentru a acoperi capacitatea de măciniş a unităţii pe o perioadă dată de timp (10 – 30 zile). În stabilirea ponderii loturilor componente în cadrul partidelor, tehnologul ţine cont atât de indicatorii calitativi ai loturilor cât şi de cantităţile disponibile ale fiecărui lot şi respectiv de posibilităţile de aprovizionare cu loturile deficitare. Din acest punct de vedere, cerealele aduse în unităţile de morărit se pot clasifica în: ü cereale ce pot fi măcinate singure şi pot servi pentru ameliorarea unor loturi mai slabe; ü cereale ce pot fi măcinate singure dar nu pot fi folosite pentru ameliorare; ü cereale ce nu pot fi măcinate singure, necesitând amestecarea cu altele de calitate mai bună. Partidele de măciniş se formează din loturile de grâu depozitate în celulele silozului. Fiecare partidă de măciniş se păstrează într-o celulă, sau mai multe, separat până la epuizarea sa, pentru a putea urmării prin documente rezultatele obţinute. Metode folosite pentru calculul formării partidelor de măciniş (amestecurilor de cereale) Metoda balanţei cantitative Pentru alcătuirea unei partide de păciniş formată din două componente, considerând că suma lor este 100%, un component se poate exprima în funcţie de valoarea celuilalt, adică: y = 100 – x. Exemplu: § Să se calculeze o partidă de măciniş cu masa hectolitrică medie medie 76 kg/hl, din două loturi cu masa hectolitrică 86 kg/hl, respectiv 73 kg/hl. Balanţa cantitativă a partidei de măciniş după masa hectolitrică este: 100 · 76 = x · 86 + y · 73, x + y = 100 x = 23,1%, y = 76,9% Metoda grafică La alcătuirea partidelor de măciniş din mai multe loturi, indicii de calitate sunt aşezaţi într-o anumită ordine şi se raportează diferenţele care apar, faţă de valoarea cerută a indicelui mediu al partidei de măciniş. Dacă numărul loturilor componente pe care le avem la dispoziţie este impar, atunci unul din componente va intra în amestec de două ori. Exemple: § Să se calculeze o partidă de măciniş cu masa 700 t, cu 24 % gluten umed. Partida se obţine din două loturi ce au 27, respectiv 19% gluten umed. 27

19 24

5

3

20

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş Pentru a obţine un lot format din 8 părţi cu gluten mediu de 24%, se amestecă 5 părţi (62,5%) din lotul cu 27% gluten umed, respectiv 3 părţi (37,5%) din lotul cu 19% gluten umed. Lotul A (27% gluten umed) : 700 · 62,5/100 = 437,5 t Lotul B (19% gluten umed) : 700 · 37,5/100 = 262,5 t § Să se calculeze o partidă de măciniş cu masa de 400 t şi sticlozitatea 58% din 3 loturi ce au sticlozitatea de 68, 40, 36%. 36

68 3

10

40 58

20/18

10

Numărul total de părţi este: 10 + 20 + 18 +10 = 58 Cele 58 părţi cu 58% sticlozitate se obţin prin amestecarea a 10 părţi cu sticlozitate 36%, (20+18) părţi cu sticlozitate 68% şi 10 părţi cu sticlozitate 40%. Partiţia procentuală a loturilor va fi: Lotul A (sticlozitate 36%):10/58 · 100 = 17,24% Lotul B (sticlozitate 40%):10/58 · 100 = 17,24% Lotul C (sticlozitate 68%):38/58 · 100 = 65,52% Metoda proporţiilor inverse Această metodă de calcul este cea mai răspândită, determinând cantitatea de cereale din fiecare lot ca fiind invers proporţională cu diferenţa absolută dintre indicele de calitate al componentului şi cel al amestecului. Considerăm două loturi “A” şi “B”, caracterizate de valorile “a” şi “b” ale indicatorului calitativ ce stă la baza formării amestecului şi dorim să realizăm un amestec cu indicele de calitate având valoarea “m”. Condiţia este ca valoarea lui “m” să fie cuprinsă între “a” şi “b”, adică a < m < b.

Proporţia cu care participă lotul “A” va fi de “b-m” părţi reprezentând x% , iar lotul “B” va participa cu “m-a” părţi, reprezentând y%. Dacă lucrăm procentual, ţinând cont că suma părţilor, respectiv “b-a =100%”, atunci se poate calcula cât reprezintă componenta fiecărui lot. Exemplu:

21

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş § Să presupunem că vrem să obţinem o partidă de măciniş de 500t cu un conţinut de gluten umed 22%, având lotul A cu 21% conţinut de gluten umed şi lotul B cu 23,5% conţinut de gluten umed. 21

1,5 22

23,5

1 2,5

Numărul total de părţi este: 1,5 + 1 = 2,5 Cele 2,5 părţi cu 22% gluten umed se obţin prin amestecarea a 1,5 părţi cu gluten umed 23,5%, şi 1 parte cu gluten umed 21%. Pentru determinarea partiţiei masice a fiecărui lot de grâu se folosesc relaţiile: QA = 500 · 1,5/2,5 =300 t QB = 500 · 1/2,5 = 200 t Partiţia procentuală a loturilor va fi: Lotul A (gluten umed 23,5%) = 300 · 100/500 = 60% Lotul B (gluten umed 21%) = 200 ∙ 100/500 = 40% Deci, pentru amestec se vor lua 1,5 părţi din lotul A, respectiv 60% şi 1,0 parte din lotul B, respectiv 40%. În cazul în care la formarea partidei participă trei loturi A, B, C, cu valorile indicatorului cantitativ a, b, c şi dorim să obţinem valoarea “m” a indicatorului calitativ al partidei, unul dintre loturi se ia de două ori, calculul fiind asemănător. Condiţia care se pune este ca: a < b < m < c. Odată calculată formarea partidei din loturile componente, realizarea ei se face prin preluarea cantităţilor respective din celule la un debit bine stabilit, cu ajutorul aparatelor de procentaj care permit evacuarea produselor din celulele de siloz la debit controlat volumetric, exprimat ca procent din debitul maxim care ar putea fi obţinut la golirea celulei prin conducta respectivă. Există mai multe tipuri de aparate de procentaj folosite la amestecurile de cereale, astfel: aparate de procentaj tip AP cu mai multe variante constructive, acţionate de un motoreductor, aparate de procentaj cu discuri rotative, aparate de procentaj cu clapetă, de construcţie mai recentă şi aparate de procentaj cu reglare automată realizat de firma Bühler, care lucrează ca un şuber dozator acţionat pneumatic. 2.4. Diagrama precurăţătoriei În industria morăritului, prin denumirea de diagramă se înţelege reprezentarea grafică a fluxului tehnologic cu respectarea schematică a utilajelor, în ordinea desfăşurării procesului în secţia de fabricaţie. Reprezentarea grafică în diagrame se face prin desenarea într-o formă simbolică a tuturor utilajelor folosite. Ea poate fi realizată prin legături cu linii continue sau numai prin săgeţi, cu indicarea pasajului la care se dirijează

22

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş produsul. Pentru alcătuirea schemei tehnice se folosesc simboluri (fig. 1) , prin care se permite urmărirea fluxului tehnologic.

Fig. 1. Semne convenţionale pentru maşinile şi utilajele care pot intra în componenţa unei diagrame de măciniş (Banu, 2000) 1C – celule; 2AP – aparat de procentaj; 3CA – cântar automat; 4M – magnet; 5TE – transportor elicoidal; 6E – elevator; 7BT – bandă transportoare; 8SA – separator aspirator; 9TC – trior cilindric; 10TD – trior cu discuri; 11TS – trior spiral; 12C – cascadă; 13DD – decojitor dublu; 14DS – decojitor şmirghel; 15PG – perie grâu; 16MS – maşină de spălat grâu; 17AU – aparat de udat; 18UP – umidificator pneumatic; 19CU – coloană de uscare; 20Deg. – degerminator; 21MD – masă densimetrică; 22MC – moară cu ciocane; 23PM – piatră de moară; 24VR – valţ rifluit; 25VN – valţ neted; 26SP – sită plană; 27MG – maşină de griş; 28SC – sită centrifugă; 29SH – sită hexagonală; 30Pr – perie; 31Dl – dislocator; 32DF – detaşor făină; 33CAP – ciclon aspiraţie pneumatic; 34BC – baterie cicloane; 35PS – pneumosită; 36Psep – pneumoseparator; 37Ecl – ecluză; 38SFA – superfiltru aspiraţie; 39FP – filtru presiune; 40V – ventilator; 41TA – transportor elicoidal aspiraţie; 42Ciur – ciur; 43 – schimbător traseu.

La acestea se mai adaugă buncărele sau celulele, la care se indică volumul sau masa produsului care intră în ele. Standardizarea acestor simboluri permite tehnologilor să se înţeleagă, existând în acest fel posibilitatea asigurării unor condiţii propice pentru dezvoltarea corespunzătoare a tehnologiei de fabricaţie şi totodată a statuării unor reguli grafice pentru înţelegerea acesteia.

23

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş Fluxul tehnologic este reprezentat prin linii care se termină cu săgeţi în punctul de intrare în utilaj, iar locul de plecare al liniei de la utilaj se notează cu un punct vizibil. Liniile de legătură se trasează numai în poziţie orizontală sau verticală. Reţelele de aspiraţie se trasează prin linii întrerupte. În figura ??? este reprezentată diagrama precurăţitoriei şi depozitării cerealelor la o unitate de morărit: 2.5. Întrebări recapitulative 1. Ce se urmăreşte prin operaţia de precurăţire a cerealelor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................. 2. Care sunt metodele prin care se pot realiza loturi de făină cu indici calitativi uniformi? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Ce metodă se foloseşte cel mai des pentru calculul formării amestecurilor de cereale? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 24

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş

4. Ce aparate se folosesc pentru realizarea amestecurilor de cereale? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2.6. Teste de autoevaluare 1.

Care sunt impurităţile eliminate la operaţia de precurăţire? a) cele mai mari şi cele mai mici faţă de masa totală b) cele mai mici c) toate tipurile

2. Care sunt tipurile de utilaje folosite în precurăţătoriile unitaţilor de morărit? a) trioarele b) tararul sau separatorul aspirator c) decojitoarele d) separatorul aspirator şi separatorul cascadă 3. La stabilirea ponderii loturilor componente în cadrul partidelor se ţine cont de: a) indicatorii calitativi ai loturilor b) cantităţile disponibile ale fiecărui lot c) posibilităţile de aprovizionare cu loturile deficitare Rezumat Cerealele înainte de depozitare sunt supuse unei operaţii sumare de curăţire, numită precurăţire. Curăţirea intensivă se realizează într-o fază tehnologică ulterioară. Impurităţile eliminate au dimensiunile cele mai mari şi cele mai mici faţă de masa totală de impurităţi conţinute, formate din bulgări de pământ, pietre, paie, spice, pleavă şi praf. Pentru efectuarea operaţiei de precurătire se folosesc utilaje care realizează separarea impurităţilor pe baza diferenţei de caracteristici granulometrice, de proprietăţi aerodinamice şi de proprietăţi magnetice. În precurătătoriile morilor din ţara noastră se folosesc în principal, două tipuri de utilaje:seaparatorul aspirator sau tararul; separatorul cassifier tip MTRA (MTRB) care poate lucra în combinaţie cu o coloană de aspiraţie MVSQ sau un canal MVSF. Partida sau povara reprezintă o cantitate de cereale formată din amestecul a două sau mai multe loturi şi suficientă pentru a acoperi capacitatea de măciniş a unităţii pe o perioadă dată de timp (10 – 30 zile).

25

Precurăţirea cerealelor. Formarea partidelor de măciniş Partidele de măciniş se formează din loturile de grâu depozitate în celulele silozului. Fiecare partidă de măciniş se păstrează într-o celulă, sau mai multe, separat până la epuizarea sa, pentru a putea urmării prin documente rezultatele obţinute. Metodele folosite pentru calculul formării partidelor de măciniş (amestecurilor de cereale) sunt: metoda balanţei cantitative, metoda grafică şi metoda proporţiilor inverse. În industria morăritului, prin denumirea de diagramă se înţelege reprezentarea grafică a fluxului tehnologic cu respectarea schematică a utilajelor, în ordinea desfăşurării procesului în secţia de fabricaţie. Reprezentarea grafică în diagrame se face prin desenarea într-o formă simbolică a tuturor utilajelor folosite. Fluxul tehnologic este reprezentat prin linii care se termină cu săgeţi în punctul de intrare în utilaj, iar locul de plecare al liniei de la utilaj se notează cu un punct vizibil. Liniile de legătură se trasează numai în poziţie orizontală sau verticală. Reţelele de aspiraţie se trasează prin linii întrerupte. Bibliografie 1. Banu C. şi colab., 1998, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. I, Editura Tehnică, Bucureşti 2. Banu C. şi colab., 1999, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti 3. Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti 4. Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi 5. Banu Iuliana, 2006, Măcinarea secarei, Editura Fundaţiei Universitare "DUNĂREA DE JOS" - GALAŢI 6. Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti 7. Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti 8. Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti 9. Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca 10. Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

26

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor

3. CURĂŢIREA CEREALELOR DE CORPURI STRĂINE. SEPARAREA GRANULOMETRICĂ, AERODINAMICĂ ŞI DENSIMETRICĂ A PARTICULELOR Cuprins 3.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………...... 27 3.2. Operaţii tehnologice în secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş… 28 3.3. Separarea impurităţilor după proprietăţi granulometrice........................... 31 3.3.1. Modul de dispunere al suprafeţelor de separare…………………...... 32 3.3.2. Utilaje folosite pentru separarea granulometrică...............….............. 32 3.4. Separarea impurităţilor după proprietăţi aerodinamice...............….......... 33 3.4.1. Operaţiile de tarare şi vânturare........................................................... 33 3.4.2. Utilaje folosite pentru separarea aerodinamică.................................... 34 3.5. Separarea densimetrică a impurităţilor din masa de cereale...................... 39 3.5.1. Utilaje folosite pentru separarea densimetrică a particulelor............... 40 3.6. Întrebări recapitulative .............................................................................. 44 3.7. Teste de autoevaluare ..........……………................................................. 46 3.8. Rezumat .................................................................................................... 47 3.9. Bibliografie ............................................................................................... 48 Introducere Acest capitol prezintă principalele etape de pregătire a cerealelor pentru măciniş, etapele de curăţire a cerealelor de corpuri străine, după proprietăţile granulometrice, aerodinamice şi densimetrice. De asemenea sunt prezentate tipuri de utilajele care realizează separarea corpurilor străine după proprietăţile granulometrice, aerodinamice şi densimetrice. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitolului. 3.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să identifici operaţiile tehnologice de pregătire a cerealelor pentru măciniş; - să descri separarea corpurilor străine din masa de cereale după proprietăţile granulometrice; - să descri separarea corpurilor străine din masa de cereale după proprietăţile aerodinamice;

27

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor - să descri separarea corpurilor străine din masa de cereale folosind diferenţa de masă specifică; - să identifici şi să descri principiul de funcţionare a utilajelor folosite la separarea corpurilor străine după proprietăţile granulometrice, aerodinamice şi densimetrice.

Durata medie de studiu individual - 2 ore

3.2. Operaţii tehnologice în secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş Operaţiile tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş, efectuate la recepţie şi depozitare în siloz, continuă în curăţătorie cu eliminarea impurităţilor şi condiţionarea. Eliminarea impurităţilor poartă numele de curăţire, iar tratarea boabelor cu apă sau apă şi căldură poartă numele de condiţionare. Eliminarea impurităţilor prin diferite operaţii tehnologice are la bază diferenţa ce există între proprietăţile fizice ale grâului şi cele ale impurităţilor. Condiţionarea modifică parţial coeziunea endospermului şi însuşirile elastice ale învelişului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş constă într-o serie de măsuri luate de mori pentru ca în final să se obţină rezultatele scontate, adică eliminarea impurităţilor. Etapele de pregătire a cerealelor pentru măciniş sunt următoarele: · curăţirea materiei prime: ü după dimensiuni (principiu granulometric); ü după viteza de plutire (principiu aerodinamic); ü după diferenţa de masă specifică; ü după formă; ü după diferenţa de masă specifică; ü după proprietăţile magnetice; ü după duritate (nuanţa de culoare); ü după proprietăţi hidrodinamice; · condiţionarea cerealelor: ü reglarea umidităţii boabelor şi a distribuţiei acesteia; ü eliminarea zonelor periferice ale bobului; ü modificarea unor proprietăţi tehnologice prin tratament hidrotermic. Procesul de pregătire a cerealelor pentru măciniş se realizează în secţia „curăţătorie”.

28

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor

RECEPŢIE

SEPARARE IMPURITĂŢI DUPĂ MĂRIME ŞI PROPRIETĂŢI AERODINAMICE

UMECTARE

ODIHNĂ I

DESCĂRCARE

PRECURĂŢIRE

SEPARARE IMPURITĂŢI DUPĂ FORMĂ ŞI DIMENSIUNI

PERIERE

DEPOZITARE

FORMARE PARTIDE DE MĂCINIŞ

DECOJIRE PROPRIUZISĂ

SEPARARE IMPURITĂŢI DUPĂ MASA SPECIFICĂ

UMECTARE SUPERFICIALĂ

ODIHNĂ II DECOJIRE (DESPRĂFUIRE)

CÂNTĂRIRE

SPĂLARE

MĂCINARE

Fig. 2 Schema tehnologică de pregătire a cerealelor pentru măciniş Principiile de curăţire a cerealelor de corpuri străine sunt: separarea corpurilor străine după masa specifică şi proprietăţi aerodinamice; separarea corpurilor străine după mărime; separarea corpurilor străine după formă şi lungime; separarea corpurilor străine după masa specifică şi elasticitate; separarea impurităţilor feroase după proprietăţile magnetice; separarea corpurilor străine după capacitatea de a se dizolva în apă. În funcţie de aceste principii de curăţire a cerealelor, au fost construite diferite utilaje. Unele utilaje de curăţire folosesc unul, două sau chiar trei principii de curăţire a cerealelor şi anume, cazul separatorului aspirator care realizează separarea corpurilor străine după masa specifică şi însuşiri aerodinamice, după mărime şi separarea corpurilor feroase după proprietăţile magnetice. Fluxul tehnologic din curăţătorie cuprinde utilaje pentru eliminarea impurităţilor libere din masa de grâu, utilaje pentru eliminarea impurităţilor existente pe suprafaţa boabelor, utilaje de umectat, spălat, utilaje pentru condiţionare la cald, utilaje şi instalaţii de transport, utilaje şi instalaţii de ventilaţie. O secţie tipică de pregătire a cerealelor pentru măciniş se subîmparte de obicei în două subsecţii: curăţătoria neagră care urmăreşte eliminarea corpurilor străine şi curăţătoria albă care urmăreşte condiţionarea cerealelor. Curăţătoria neagră cuprinde succesiunea următoarelor etape: ü eliminarea corpurilor străine mai mari, mai mici şi mult mai uşoare decât cereala de bază, pe baza separării granulometrice şi după viteza de plutire a particulelor;

29

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor ü eliminarea corpurilor străine cu forma asemănătoare cu cea a cerealei de bază; ü eliminarea pietrelor prin separare pe baza diferenţei de masă specifică; ü eliminarea prafului şi a bărbiţei prin frecări intense. O curăţătorie albă tipică conţine următoarele etape: ü umectarea masei de boabe ca etapă a activităţii de condiţionare şi parţial de eliminare a pietrelor şi a altor corpuri străine în cazul spălării (unele mori au mai multe etape de umectare ceea ce permite reglarea cât mai fină a umidităţii boabelor); ü eliminarea fracţiunilor periferice ale învelişului prin frecări ale masei de boabe; ü perierea masei de cereale înainte de introducerea la măciniş. Pentru eliminarea impurităţilor libere din masa de cereale se folosesc: separatoare-aspiratoare de moară, separatoare de pietre, trioare, maşini de spălat, magneţi. Pentru eliminarea impurităţilor existente pe suprafaţa boabelor se folosesc: maşini de decojit, maşini de periat şi maşini de spălat. Pentru condiţionare se folosesc: aparate de udat şi coloane de condiţionare. Măsurarea masei cerealelor în curăţătorie se face ca şi în siloz cu ajutorul cântarelor automate şi a aparatelor de procentaj. Transportul se face de jos în sus cu elevatoare sau pneumatic, pe orizontală cu şnecuri, iar pe verticală şi înclinat de sus în jos prin conducte, cu cădere liberă. Aşezarea în flux a utilajelor de curăţire şi condiţionare este prezentată în schema din fig. 3.

Fig. 3. Schema tehnologică de pregătire a grâului pentru măciniş 1 – buncăr rezervă cântar automat; 2 – cântar automat; 3 – buncăr rezervă sub cântarul automat; 4 – separator aspirator; 5 – trior; 6 – trior de control; 7 – trioare spirale; 8 – decojitor Eureka; 9 – maşină de spălat; 10 – aparat de udat; 11 – celule de odihnă; 12 – magnet permanent; 13 – decojitor; 14 – perie; 15 – cascadă; 16 – separator de pietre; 17 – buncăr rezervă cântar automat (netto); 18 – cântar automat (netto); 19 – buncăr rezervă Şr. I; 20, 22 – filtru sau cicloane; 21 – ventilator – reţeaua de ventilaţie I; 23 – ventilator – reţeaua de ventilaţie II.

30

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor Din schemă se poate vedea că grâul supus procesului de pregătire pentru măciniş urmează un traseu aproape fix, fără prea multe posibilităţi de ocolire a unor operaţii tehnologice. 3.3. Separarea impurităţilor după proprietăţi granulometrice Separarea granulometrică constă în colectarea separată pe baza diferenţei de dimensiuni geometrice a fracţiunilor, folosind suprafeţe de separare care se clasifică în împletituri şi table perforate. În funcţie de dimensiunile orificiilor, împletiturile sunt denumite generic “site”, dacă dimensiunea orificiilor este mai mică de 1 mm şi “ciururi”, dacă dimensiunea orificiilor este mai mare de 1 mm (tablele perforate sunt denumite de regulă ciururi). Operaţia de separare granulometrică din secţia de curăţătorie este numită “ciuruire” pentru a o deosebi de separarea granulometrică din secţia de măciniş aplicată unor produse pulverulente, numită “cernere”. Amestecul iniţial este divizat ca urmare a separării în două fracţiuni: – “refuzul” – este ceea ce rămâne pe suprafaţa de cernere, nu trece prin orificii datorită dimensiunilor mai mari decât dimensiunea acestora, sau imposibilităţii de a ajunge pe suprafaţa de cernere; – “cernutul” reprezintă fracţiunea care a trecut prin suprafaţa de separare. Pentru a separa “n” produse avem nevoie de “n - 1” suprafeţe de separare. Pentru separare se folosesc suprafeţe din tablă perforată realizate din oţel, oţel inoxidabil, alamă, cupru, zinc, aluminiu. Orificiile sunt practicate prin ştanţare sau frezare. Dimensiunea minimă a orificiilor nu trebuie să fie mai mică decât grosimea tablei. Se întâlnesc foarte multe tipuri de tablă perforată atât în funcţie de forma orificiilor (rotundă, pătrată, alungită, dreptunghiulară, triunghiulară) şi de modul lor de aşezare (în rânduri paralele sau în zig – zag). O caracteristică importantă a tablelor perforate este suprafaţa activă a acestora care exprimă procentual suprafaţa totală a orificiilor raportată la suprafaţa tablei. Ştiind dimensiunile tablei şi a orificiilor, se poate calcula suprafaţa activă a acesteia. Ex. pentru o tablă perforată cu orificii rotunde, suprafaţa activă este dată de relaţia :

π ×d2 4 × 100 (%) S= l2 2

πædö S = ç ÷ × 100 4è l ø

(%)

Alegerea dimensiunilor orificiilor se realizează pe baza curbei granulometrice caracteristică materiei prime. Ţesăturile (împletiturile metalice) sunt realizate din fire de oţel, bronz fosforos, alamă sau cupru şi se caracterizează prin numărul ţesăturii care reprezintă numărul de fire de împletitură pe o lungime de 1 ţol vienez (26,35 mm).

31

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor 3.3.1. Modul de dispunere al suprafeţelor de separare Dacă considerăm un amestec format din patru componente a, b, c şi d a căror mărime respectă relaţiile: a ³ b ³ c ³ d , pentru separarea lor este nevoie de trei suprafeţe de separare, caracterizate prin mărimea orificiilor m, n, o, între care există relaţiile: a ³ m ³ b ³ n ³ c ³ o ³ d. Suprafeţele de separare se pot aşeza în trei moduri (fig. 4): - aşezare consecutivă începând cu suprafaţa cu cele mai mici orificii şi terminând cu suprafaţa cu cele mai mari orificii; - aşezare suprapusă începând cu suprafaţa cu cele mai mari orificii şi terminând cu cea cu cele mai mici orificii; - aşezare combinată în două variante. Odată cu creşterea numărului de ciururi creşte şi numărul de combinaţii.

Fig. 4. Aşezarea suprafeţelor de separare A – consecutivă; B – suprapusă; C – combinată. 3.3.2. Utilaje folosite pentru separarea granulometrică Utilajele folosite pentru separarea granulometrică (utilaje de ciuruire) la curăţirea cerealelor sunt: harfa, ciurul sau sita vibratoare, buratul sau sita hexagonală, separatorul cilindric tip Bühler, separatorul rotativ de precurăţire OCRIM, separatoare vibratoare (sita vibratoare MIAG, separatorul clasifier Bühler). Principiile constructive ale acestor utilaje se bazează pe următoarele criterii: - forma geometrică a suprafeţelor de ciuruire: plane, cilindrice, conice, paraboidale; - după poziţia axului de acţionare: cu ax vertical, cu ax orizontal; - după tipul de mişcare al suprafeţelor de cernere: suprafeţe fixe, cu rotaţii în plan, în rotaţie circulară sau cu mişcare vibratoare.

32

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor Cele mai simple utilaje de ciuruire folosesc ca organe de ciuruire – ciururi fixe (harfa) pentru separarea granulometrică a corpurilor străine din masa de cereale. Suprafaţa de ciuruire trebuie să fie înclinată sub un unghi a faţă de orizontală. Majoritatea utilajelor de separare au suprafeţele de separare puse în mişcare. În funcţie de raportul dintre viteza particulelor şi viteza suprafeţelor de separare avem două cazuri : 1. când vitezele sunt egale, particulele nu se deplasează pe suprafaţă, deci ciuruirea nu are loc; 2. când viteza particulei este mai mică decât viteza suprafeţei, atunci particula se va deplasa în sens opus suprafeţei de separare, iar dacă viteza particulei este mai mare decât viteza suprafeţei de separare, atunci sensul de deplasare este acelaşi. În cele mai multe cazuri, mişcarea nu este uniformă, ea are valori inegale, cu o anumită acceleraţie. În situaţia în care avem o anumită acceleraţie, asupra particulei se exercită următoarele forţe: greutatea proprie, forţa de inerţie şi forţa de frecare. Condiţia ca particula să se deplaseze este ca forţa de inerţie să fie mai mare ca forţa de frecare. 3.4. Separarea impurităţilor după proprietăţi aerodinamice Impurităţile care se găsesc în masa de cereale, se deosebesc de boabele de grâu, prin însuşirile aerodinamice. Pentru separarea acestei categorii de impurităţi se folosesc metode care au la bază principiul antrenării lor într-un curent de aer. Separarea diferitelor elemente din masa de cereale este influenţată de următorii factori: - masa specifică a particulelor; - forma şi dimensiunile particulelor; - starea suprafeţei componentelor masei de cereale; - poziţia lor pe direcţia curentului de aere. 3.4.1. Operaţiile de tarare şi vânturare Separarea aerodinamică a particulelor constă în eliminarea particulelor care au proprietăţi aerodinamice diferite de cele ale cerealei de bază. Pentru separarea acestei categorii de impurităţi se folosesc metode care au la bază principiul antrenării lor într-un curent de aer. După raportul dintre direcţia curentului de aer şi direcţia de deplasare a particulelor se deosebesc două tipuri de separare : - tarare - are loc atunci când curentul de aer are o direcţie ce se opune căderii particulelor; - vânturare - are loc atunci când direcţia curentului de aer este perpendiculară pe direcţia de cădere a particulelor. Cercetările au stabilit şi practica a confirmat că o particulă de produs poate avea trei situaţii atunci când este supusă unui curent de aer lateral. Asupra particulei acţionează două forţe: greutatea proprie, G şi forţa aerului, P, deci vor putea fi trei situaţii: · când G > P particula cade;

33

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor · ·

când G = P particula este în echilibru; când G < P particula este antrenată şi se deplasează în direcţia curentului de aer. Pe baza acestor principii au fost construite utilaje care separă impurităţile din masa de cereale după proprietăţilor aerodinamice ale acestora. Separatoarele din această grupă au la baza funcţionării lor diferenţele de proprietăţi aerodinamice dintre cereale şi corpuri străine; eficienţa acţiunii curentului de aer depinde de înălţimea de cădere a boabelor în curentul de aer şi de diferenţa de viteze de plutire a celor două fracţiuni (cele mai bune rezultate se obţin dacă înălţimea de cădere este mai mare de 40 – 50 cm, dacă vitezele de plutire sunt apropiate cele două fracţiuni nu se pot separa prin această metodă). Această separare poate fi realizată cu utilaje la care separarea se realizează numai pe baza diferenţelor de proprietăţi aerodinamice sau cu utilaje la care separarea se realizează cumulat, pe lângă separarea după proprietăţi aerodinamice şi separarea după mărime, cazul separatoarelor-aspiratoare, sau după proprietăţi aerodinamice şi masă specifică, cazul separatoarelor de pietre şi a celor densimetrice. Pe baza acestor principii au fost construite utilaje care separă impurităţile din masa de cereale după proprietăţilor aerodinamice ale acestora. 3.4.2. Utilaje folosite pentru separarea aerodinamică Separarea impurităţilor din masa de cereale după proprietăţile aerodinamice se realizează cu următoarele utilaje: tarar, tarar în cascadă, turboaspirator OCRIM, tarar – vibrator OCRIM, canal de aspiraţie BÜHLER, tarar BÜHLER, tarar cu recircularea aerului realizat tot de firma BÜHLER, separator cascadă, pneumoseparatore tip MIAG, tip BÜHLER, tip SIMON. Tararul (fig. 5) este cel mai simplu utilaj folosit pentru separarea impurităţilor din masa de cereale, care are la bază diferenţa de proprietăţi aerodinamice. Cerealele pătrund prin racordul 1, întâlnesc curentul de aer, care pătrunde în camera de separare prin fantele laterale 2 aflate la nivelul inferior, acesta preia impurităţile uşoare şi le conduce în camera de decantare 5, unde printr-o destindere (scădere a vitezei curentului de aer) se asigură depunerea lor. Camera de decantare care este legată prin racordul de la partea superioară a acesteia (6) la reţeaua de aspiraţie a curăţătoriei. Când masa produsului acumulat învinge presiunea aerului din exterior, se deschide clapeta racordului de evacuare 3, produsul se evacuează şi apoi clapeta se închide la loc.

34

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor

Fig. 5. Tarar 1 – racord de alimentare; 2 – fante laterale; 3 – racord de evacuare; 4 – clapetă articulată; 5 – cameră de decantare; 6 – racord de aspiraţie. I – cereale cu impurităţi; II – cereale curate; III – impurităţi uşoare; IV – aer cu praf.

Un alt utilaj construit în ţară care foloseşte acelaşi principiu de separare a impurităţilor este separatorul cascadă (fig. 6), cu ajutorul căruia se separă şi eventualele impurităţi feroase, deoarece produsele curăţate de impurităţile uşoare trec mai departe pe suprafaţa unui magnet permanent care le reţine. Separatorul cascadă este folosit atât în curăţătoria neagră cât şi în curăţătoria albă, iar în morile de porumb cu degerminare este folosit pentru separarea pospaiului (făina fină) din crupele care sunt amestecate cu germeni. De regulă, se montează înaintea meselor densimetrice.

Fig 6. Separator cascadă 1 – gură de alimentare; 2 – clapetă de reglare a debitului; 3 – racord de aspiraţie; 4 – clapetă pentru reglarea vitezei de aspiraţie 5 – camera de decantare; 6 – cilindru de alimentare; 7 – planuri deflectoare, 8 – clapete reglare aspiraţie, 9 – racord evacuare cereale curăţite, 10 racord evacuare impurităţi din camera de decantare, 11 – fante pentru intrarea aerului de aspiraţie 12 – magnet permanent, 13 – fereastră de vizitare, 14 – uşi de vizitare

35

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor Masa de produs introdusă prin gura de alimentare (1) şi cu ajutorul clapetei (2) şi a valţului de distribuire (6) este distribuită pe toată lungimea utilajului. Cade apoi pe planurile deflectoare (7), iar curentul de aer intrat prin fantele (11) străbate stratul de produs si antrenează impurităţile uşoare. Acestea ajung în camera de decantare (5), unde, în cea mai mare parte se depun. Produsele curăţate de impurităţile uşoare ajung în partea de jos a utilajului, trec peste suprafaţa magnetului permanent (12), unde sunt reţinute eventualele impurităţi feroase şi apoi sunt evacuate prin racordul (9). Impurităţile uşoare depuse în camera (5) sunt evacuate prin racordul (10). Aerul încărcat cu impurităţile uşoare şi foarte uşoare, este aspirat prin racordul (3). Reglarea vitezei aerului de ieşire se face cu ajutorul clapetei (4). Un alt procedeu, îl constituie eliminarea impurităţilor uşoare cu ajutorul pneumoseparatoarelor (fig. 7), utilaje care au intrat în circuitul tehnologic de pregătire a grâului în ţara noastră odată cu introducerea transportului pneumatic în mori (1963). Principiul de funcţionare al pneumoseparatoarelor este asemănător cu cel al cascadelor. Există mai multe tipuri de pneumoseparatoare, de tip nou, construite de diferite firme şi anume, pneumoseparatoarele tip MIAG, tip BÜHLER, tip SIMON.

Fig. 7 Pneumoseparator 1 – racord de alimentare; 2, 12 – uşă de vizitare; 3 – ferestre pentru verificarea funcţionării; 4 – receptor de grâu; 5 – canal de circulaţie a aerului; 6 – ecluze; 7 – corp de separare; 8 – piuliţă; 9 – şurub; 10 – roată de mână; 11 – plan articulat; 13 – vizor; 14 – ciclon de decantare; 15 – racord de evacuare aer cu praf; 16 – canal de aspiraţie; 17 – plan curbat. I – cereale cu aer şi impurităţi uşoare; II – cereale curăţate; III – impurităţi uşoare; IV – aer cu praf.

Masa de produs, introdusă prin racordul de alimentare (1), antrenată de presiunea aerului, prin canalul de circulaţie (5), după ce depăşeşte roata (10), presiunea aerului scăzând ca urmare a destinderii într-un spaţiu mai larg, ajunge în corpul de separare (7). De aici, prin cădere liberă, se scurge pe pereţii corpului de separare (7) spre gura de evacuare care se termină cu ecluza (6). Curenţii de aer străbat masa de produs de jos în sus, antrenând cu ei tot ce este mai uşor, ca bobul de grâu ( plevuri, boabe seci, şiştave, tocătura de

36

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor paie si spice, precum şi tot praful mineral liber), prin planul articulat (11), până în ciclonul de decantare (14). Aici, corpurile străine (impurităţi uşoare) se depun şi se evacuează prin gura de evacuare care se termină cu ecluza (6). Praful fin este antrenat mai departe de curentul de aer prin ciclonul de decantare, apoi este evacuat prin racordul de evacuare (15). Firma OCRIM a realizat turbo-aspiratorul TTC – OCRIM, precum şi tararul vibrator TRV – OCRIM, utilaje folosite tot pentru curăţirea cerealelor de impurităţile uşoare. Turbo – aspiratorul poate fi folosit şi în morile de porumb pentru separarea pospaiului de pe crupe, sau chiar pentru curăţirea grişurilor. Tararul vibrator se foloseşte combinat cu separatorul de cereale sau poate fi montat în fluxul tehnologic după decojitorul intensiv. Firma BÜHLER, la rândul ei, a creat şi ea utilaje pentru separarea impurităţilor pe baza diferenţei proprietăţilor aerodinamice ale cerealelor: canalul de aspiraţie MVSE Bühler, sau separatorul, foarte asemănător cu cel creat de firma OCRIM. Apoi, tararul MVSB Bühler, care se aseamănă cu canalele de aspiraţie, cu deosebirea folosirii unei camere de decantare pentru separarea fracţiunilor grele din impurităţile preluate de aerul de aspiraţie. Tararul MVSB Bühler (fig. 8), se aseamănă cu canalele de aspiraţie, cu deosebirea folosirii unei camere de decantare pentru separarea fracţiunilor grele din impurităţile preluate de aerul de aspiraţie.

Fig. 8. Tarar MVSB Bühler 1 – perete mobil; 2 – racord de alimentare; 3 – carcasă; 4, 23 – fereastră de vizitare; 5 – motovibrator; 6, 28, 31 – dispozitive de fixare; 7 – articulaţie; 8 – pârghie; 9 – plan vibrator; 10, 27, 32, 34 – tije filetate; 11 – pârghii; 12, 30, 36 – axe transversale; 13, 19, 25 – pârghii; 14, 20, 24 – piuliţe; 15 – clapete articulate; 16 – cameră de decantare; 17 – uşă de vizitare; 18 – clapetă; 21, 22 – racord de aspiraţie; 26 – canal de aspiraţie; 29 – ferestre laterale; 33 – piuliţe; 35 – arcuri. I – cereale cu impurităţi; II – cereale curăţate; III – aer cu praf; IV – impurităţi uşoare.

37

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor Un utilaj modern realizat tot de firma BÜHLER este considerat tararul cu recirculare de aer MVSQ. Acesta poate funcţiona independent, are ventilator propriu, care aspiră o cantitate mică de aer proaspăt. De asemenea sunt eliminate reţelele de aspiraţie îmbunătăţindu-se astfel aspiraţia şi reducându-se costurile în exploatare. Pentru a reduce numărul de utilaje, consumul de energie şi spaţiul necesar amplasării utilajelor, la curăţirea cerealelor se folosesc utilaje a căror funcţionare este bazată pe acţiunea combinată a separării după proprietăţile granulometrice şi proprietăţile aerodinamice. Această separare este des utilizată în precurăţirea cerealelor înaintea depozitării, utilajul folosit fiind separatorul aspirator tip TA - 1216 (fig. 9) pentru siloz, realizat în ţară prin preluarea licenţei de la firma OCRIM. Alte separatoare aspiratoare sunt cele tip S.A. 612, S.A. 812, S.A. 1212 care diferă între ele doar prin lăţimea suprafeţelor de separare, acestea fiind de 600, 800, respectiv de 1200 mm – se folosesc în curăţătorii. Există o mare varietate de utilaje din această familie fără prea mari diferenţe constructive şi toate funcţionează pe acelaşi principiu. Utilajul clasic de separare simultană a impurităţilor după mărime şi proprietăţi aerodinamice este separatorul aspirator de moară. Principiul de funcţionare este acelaşi cu al separatorului aspirator care se foloseşte la precurăţirea cerealelor în siloz. Există totuşi câteva deosebiri constructive care conduc la un efect tehnologic mult mai bun, şi anume : Ø ciururile (suprafeţele cernătoare) au înclinaţia mai mică (10 – 12o) faţă de cele folosite în precurăţătorie (27 – 30o) ; Ø orificiile ciururilor sunt mai mici cu 0,5 – 1 mm ; Ø încărcătura specifică (kg/cm) este de 2 – 3 ori mai mică. Ø

Fig. 9. Separator aspirator T.A. - 1216 1 – racord de alimentare; 2 – camera de rezervă şi distribuţie; 3 – clapetă reglabilă; 4, 6, 8 – ciur; 5, 7 – jgheab colector; 9 – jgheab de evacuare; 10 – racord evacuare grâu; 11 – magnet; 12 – clapete reglare aer; 13 – cameră de decantare; 14 – jgheab de evacuare impurităţi uşoare.

38

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor Prin racordul de alimentare (1) cerealele cad în strat subţire şi uniform, dirijat de clapeta (3) pe primul ciur (4). Datorită oscilaţiilor, ciurul (4) separă prin cernere, ca refuz în jgeabul (5): corpurile străine grosiere mai mari ca bobul de grâu, şi un cernut ce cade pe ciurul doi (6). Ciurul (6) prin cernere separă un refuz format din corpuri străine mai puţin grosiere, dar mai mari ca grâul, în jgheabul (7), şi un cernut care cade pe ciurul trei (8). Ciurul (8) separa tot prin cernere ca refuz grâul curat, prin racordul de evacuare (10), iar ca cernut corpurile străine mai mici ca bobul de grâu, în jgheabul de evacuare (9). Evacuare grâului curat se face trecând peste magneţii (11), montaţi pe toată lăţimea ultimului ciur, pentru reţinerea impurităţilor feroase. În afara separării, după mărime cu ciururi, şi a impurităţilor feroase cu magneţi, din masa de cereale se separă şi o parte din impurităţile uşoare, cu ajutorul unor curenţi de aer, care străbat masa de cereale şi antrenează corpurile uşoare. Aceste ajung în camera de decantare (13) şi sunt evacuate în jgheabul (14). Locul separatorului aspirator tinde să fie luat de tipurile noi de vibroseparatoare – aspiratoare create de firmele BÜHLER şi OCRIM. Utilajele sunt mai perfecţionate, au dimensiuni de gabarit reduse, simplitate în construcţie şi efect tehnologic mai bun. 3.5. Separarea densimetrică a impurităţilor din masa de cereale În multe cazuri masa de cereale conţine pietricele, fragmente de corpuri metalice, cioburi de sticlă, bulgări de pământ de aceeaşi mărime cu boabele de grâu, dar mai grele decât acestea. Separarea lor nu se poate realiza decât folosind diferenţa de masă specifică dintre acestea. Schema de principiu care stă la baza separării pietrelor din masa de cereale este prezentată în figura 10.

Figura 10. Schema de principiu pentru separarea pietrelor din masa de cereale Printr-o suprafaţă de lucru înclinată, confecţionată din împletitură de sârmă sau tablă perforată, se trimite un curent de aer de jos în sus, suprafaţa de lucru fiind în acelaşi timp supusă unor oscilaţii. Datorită efectului combinat al vibraţiei şi curentului de aer, masa de produs ce intră pe suprafaţa de lucru suferă un efect de stratificare a particulelor, astfel particulele grele se plasează direct pe suprafaţa de lucru şi iau contact cu acestea, iar particulele mai uşoare se ordonează în straturile superioare, deasupra celor grele. Datorită mişcării 39

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor cadrului vibrator, particulele cele mai grele, în cazul de faţă pietrele, sunt transportate spre capătul superior, iar restul masei de produs se scurge pe suprafaţa înclinată spre capătul inferior. 3.5.1. Utilaje folosite pentru separarea densimetrică a particulelor Separatorul de pietre NAGEMA Utilajul folosit pentru această operaţie este separatorul de pietre care combină principiul de separare după masa specifică cu separarea după însuşirile aerodinamice ale particulelor. Acest utilaj este întâlnit la noi în versiunea germană NAGEMA (fig. 11). Ca principiu, separarea are loc datorită deplasării particulelor pe o suprafaţă înclinată având mişcare oscilatorie sau vibratoare, cu parametrii aleşi astfel încât diferitele mase specifice ale particulelor să le confere acestora direcţii de deplasare diferite, dar şi viteze diferite.

Fig. 11. Separator de pietre NAGEMA 1 – racord de alimentare; 2 – vizor; 3 – manetă; 4 burduf; 5 – carcasă; 6, 17 – uşi de vizitare; 7, 16 – lamele elastice; 8 – racord de evacuarea pietrelor; 9 – recipient colector de pietre; 10 – suprafeţe din tablă perforată; 11 – cadru metalic de susţinere; 12 – sistem de acţionare; 13 – racord de evacuare cereale; 14 – tijă filetată; 15 – piuliţă; 18 – bare metalice; 19 – articulaţii; 20 – racord de aspiraţie; 21 – clapetă pentru reglarea aspiraţiei; 22 – cadru metalic. I – cereale cu impurităţi; II – cereale curăţate; III – pietre, bulgări de pământ; IV – aer cu praf şi impurităţi uşoare.

40

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor Separatorul de pietre MTSC În figura 12 este prezentată schema funcţională a separatorului de pietre model MTSC (Banu, 2010).

Fig. 12. Separatorul de pietre MTSC cu o suprafaţă de separare 1 – racord de alimentare, 2 – cameră de alimentare, 3 – zonă de separare pietre, 4 – suprafaţă de separare, 5 – racord evacuare pietre, 6 – racord evacuare produs curăţat, 7 – motovibrator A – alimentare produs, B – evacuare produs curăţat, C – evacuare pietre, D – conectare la instalaţia de aspiraţie

Produsul ce urmează a fi curăţat este introdus în camera de alimentare a utilajului, fluxul de produs fiind distribuit în strat uniform pe toată lăţimea suprafeţei de separare cu ajutorul unor clapete aflate în camera de alimentare. Mişcarea de vibraţie imprimată suprafeţei de separare şi curentul de aer ascendent, ce străbate stratul de produs, conduce la stratificarea acestuia: fracţiunea grea rămâne în contact cu suprafaţa de separare, iar produsul uşor saltă de pe suprafaţa de separare. Datorită diferenţei de greutate specifică boabele de grâu vor "coborâ" pe suprafaţa de separare, fiind evacuate la partea inferioară a utilajului (racordul 7), iar pietrele vor "urca" pe suprafaţa de separare fiind evacuate la partea superioară (racordul 5). Combinatorul MTCD, este folosit pentru separarea pitrelor şi a fracţiunilor uşoare cum ar fi: învelişuri (coji), ergot, spărturi de cereale. Boabe mici, precum şi pentru sortarea cerealelor, după masa specifică, in fracţiuni grele şi fracţiuni amestecate, care apoi sunt prelucrate diferenţiat. În figura 13 este prezentată schema funcţională a combinatorului MTCD (Banu, 2010):

41

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor

Fig. 13. Combinatorul MTCD 1 – racord de alimentare, 2 – racord de evacuare fracţiune grea, 3 – record evacuare fracţiune de amestec, 4 – racord de evacuare pietre, 5 – racord aspiraţie, 6 – record evacuare fracţiune uşoara, 7 – record evacuare deşeuri, 8 – ventilator, 9 – separator MANU, 10 – ecluză, 11 – canal recirculare aer

Acest utilaj lucrează în combinaţie cu un saparator cu aer recirculat MANU format dintr-un canal de circulatie şi un ventilator. Aerul aspirat este trecut pintr-un sistem de lamele, particulule de praf şi cojile sunt separate de aer şi descărcate din separator cu o ecluză. Aerul purificat este condus printrun canal de retur la separatorul de pietre. Fluxul de produs este sortat în următoarele fracţiuni: produs greu 7080%, produs amestec 20-30% şi pietre în funcţie de conţinutul iniţial. O variantă îmbunătăţită a combinatorului MTCD este aparatul MTF; acesta permite separarea masei de cereale în două fracţiuni de produs de densitate mare, 50-60% din masa produsului de alimentare, espective 2530%, o fracţiune de produs de densitate mică, 1-6%, şi o fracţiune de produs de amestec. Alte separatoare aflate în dotarea morilor din România sunt separatoarele de pietre MTSB, realizate de firma BÜHLER şi separatorul gravimetric TDV de către firma OCRIM. Aceste utilaje, precum şi cel prezentate anterior, realizează pe lângă separarea pietrelor şi îndepărtarea impurităţilor din masa de cereale. Un alt tip constructiv, care poate fi folosit atât pentru separarea pietrelor din masa de boabe, cât şi pentru separarea germenilor de porumb, este masa densimetrică tip MD 1,3. Schema tehnologică a acestui utilaj (Costin, 1988, citat de Banu, 2010) este prezentată în figura 14.

42

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor

Fig. 14. Masa densimetrică 1 – racord de alimentare, 2 – suprafaţa de lucru, 3 – sistem de acţionare cu excentric, 4 – suspensii elastice, 5 – motor electric, 6 – ventilator, 7 – reţele distribuţie uniformă a produsului, 8, 9, 10, - straturi de produs, 11 – racorduri evacuare produse separate Masa de produs este alimentată prin racordul (1) si ajunge pe suprafaţa de lucru (2) a utilajului. Suprafaţa de lucru (2), este pusă într-o mişcare alternativă rapidă, prin intermediul sistemului de acţionare cu excentric (3), a suspensiilor elastice (4) şi a motorului electric (5). Aerul este introdus pe suprafaţa de lucru cu ajutorul ventilatorului (6). Datorită formei mesei de lucru, a înclinării şi a mişcării oscilatorii la care este supusă dar şi datorită curentului de aer ascendent introdus prin ţesătura de sârmă a mesei şi difuzat uniform prin intermediul reţelelor (7), produsul se stratifică după masa specifică şi ia direcţiile reprezentate schematic din punctele (8), (9) şi (10). Stratul (8) = corpurile uşoare; Stratul (9) = particulele de greutate mijlocie (boabele de porumb); Stratul (10) = corpurile grele. La marginea de evacuare a mesei, sunt prevăzute cinci racorduri de evacuare (11), fiecare reprezentând captarea de fracţiuni de produs, din care fracţiunea cu particulele cele mai grele ocupă partea externă. Pentru buna fucţionare a utilajului sunt necesare: § curent de aer suficient de puternic pentru ca produsul să plutească; § reglarea înclinărilor longitudinale şi transversale astfel încât produsul să fie distribuit pe masa de lucru şi să acopere complet toată suprafaţa acestuia pentru a curge pe toată lăţimea de evacuare; § corelarea vitezei aerului cu înclinarea mesei, pentru a asigura cea mai bună distribuire a produsului pe toată surafaţa de lucru; § menţinerea constantă a debitului de alimentare.

43

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor Un utilaj complex, aflat în dotarea unui număr din ce în ce mai mare de mori, este combinatorul MTKB. Acesta realizează următoarele operaţii: separarea impurităţilor după mărime, separarea pietrelor, îndepărtarea impurităţilor uşoare şi sortarea masei de cereale pe fracţiuni în funcţie de greutatea specifică. 3.6. Întrebări recapitulative 1. Care sunt principalele etape de curăţire a cerealelor pentru măciniş? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Care sunt principiile care stau la baza separării impurităţilor din masa de cereale? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Ce este ciuruirea? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Care sunt posibilităţile de aşezare a suprafeţelor de separare?

44

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5. Care sunt criteriile pe care se bazează principiile constructive ale utilajelor pentru separarea granulometrică? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6.

Care sunt principiile care stau la baza separării aerodinamice?

............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7. Ce utilaje se folosesc pentru separarea aerodinamică a particulelor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

45

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 8. Ce principiu se foloseşte pentru separarea densimetrică a corpurilor străine? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 9.

Enumeraţi

utilajele

folosite

pentru

separarea

densimetrică

a

impurităţilor din masa de cereale. ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3.7. Teste de autoevaluare 1. Pentru a separa “n” produse sunt nevoie de: a. “n” suprafeţe de separare; b. “n + 1“ suprafeţe de separare; c. “n – 1” suprafeţe de separare 2. Care este caracteristica cea mai importantă a tablelor perforate? a. dimensiunea orificiilor; b. forma orificiilor; c. suprafaţa totală a orificiilor; d. suprafaţa tablei; e. suprafaţa activă 3. La mişcarea particulelor pe suprafeţe orizontale mobile, ciuruirea nu are loc dacă: a. particulele nu se deplasează pe suprafaţă; b. viteza particulei este mai mică decât viteza suprafeţei de separare;

46

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor c. vitezele sunt egale; d. viteza particulei este mai mare decât viteza suprafeţei de separare. 4. Care sunt tipurile de separare aerodinamică a particulelor după direcţia curentului de aer şi direcţia de deplasare a particulelor ? a. tararea; b. vânturarea; c. ciuruirea

Rezumat Etapele de pregătire a cerealelor pentru măciniş sunt următoarele: - curăţirea materiei prime: după dimensiuni (principiu granulometric); după viteza de plutire (principiu aerodinamic); după formă; după diferenţa de masă specifică; după proprietăţile magnetice; după duritate (nuanţa de culoare); după proprietăţi hidrodinamice; - condiţionarea cerealelor: reglarea umidităţii boabelor şi a distribuţiei acesteia; eliminarea zonelor periferice ale bobului; modificarea unor proprietăţi tehnologice prin tratament hidrotermic. Operaţia de precurăţire este o operaţie de curăţire parţială prin care se elimină 20 – 25% din masa totală de impurităţi conţinute în masa de cereale. Pentru asigurarea unui proces de măcinare continuu, capacitatea secţiei de pregătire a grâului pentru măciniş se ia cu 10 – 20% mai mare decât cea de măciniş. Separarea granulometrică constă în colectarea separată pe baza diferenţei de dimensiuni geometrice a fracţiunilor, folosind suprafeţe de separare care se clasifică în împletituri şi table perforate. Operaţia de separare granulometrică din secţia de curăţătorie este numită “ciuruire” pentru a o deosebi de separarea granulometrică din secţia de măciniş aplicată unor produse pulverulente, numită “cernere”. Utilajele folosite pentru separarea granulometrică (utilaje de ciuruire) la curăţirea cerealelor sunt: harfa, ciurul sau sita vibratoare, buratul sau sita hexagonală, separatorul cilindric tip Bühler, separatorul rotativ de precurăţire OCRIM, separatoare vibratoare (sita vibratoare MIAG, separatorul clasifier Bühler). Separarea aerodinamică a particulelor constă în eliminarea particulelor care au proprietăţi aerodinamice diferite de cele ale cerealei de bază. După raportul dintre direcţia curentului de aer şi direcţia de deplasare a particulelor se deosebesc două tipuri de separare: tarare şi vânturare. Separarea impurităţilor din masa de cereale după proprietăţile aerodinamice se realizează cu următoarele utilaje: tarar, tarar în cascadă, turboaspirator OCRIM, tarar – vibrator OCRIM, canal de aspiraţie BÜHLER, tarar BÜHLER, tarar cu recircularea aerului realizat tot de firma BÜHLER, separator cascadă, pneumoseparatore tip MIAG, tip BÜHLER, tip SIMON. Separarea densimetrică. În unele cazuri masa de cereale conţine pietricele, fragmente de corpuri metalice, cioburi, bulgări de pământ de aceeaşi mărime cu boabele de grâu, dar mai grele decât acestea; separarea lor se realizează folosind diferenţa de masă specifică dintre 47

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea granulometrică, aerodinamică şi densimetrică a particulelor acestea. Utilajul folosit pentru această operaţie este separatorul de pietre NAGEMA care combină principiul de separare după masa specifică cu separarea după însuşirile aerodinamice ale particulelor. Alte separatoare aflate în dotarea morilor din România sunt separatoarele de pietre MTSC, separatoarele de pietre MTSB, combinatorul MTCD, aparatul MTF, realizate de firma BÜHLER şi separatorul gravimetric TDV de către firma OCRIM. Aceste utilaje, precum şi cel prezentate anterior, realizează pe lângă separarea pietrelor şi îndepărtarea impurităţilor din masa de cereale. Un alt tip constructiv, care poate fi folosit atât pentru separarea pietrelor din masa de boabe, cât şi pentru separarea germenilor de porumb, este masa densimetrică tip MD 1,3. Un utilaj complex, aflat în dotarea unui număr din ce în ce mai mare de mori, este combinatorul MTKB. Acesta realizează următoarele operaţii: separarea impurităţilor după mărime, separarea pietrelor, îndepărtarea impurităţilor uşoare şi sortarea masei de cereale pe fracţiuni în funcţie de greutatea specifică. Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti Danciu I., 2001, Curăţirea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Danciu, I., Trifan, A., 2002, Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, PiatraNeamţ Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Moldoveanu Gh., M. Râmniceanu, N. I. Niculescu, 1980, Utilajul şi tehnologia panificaţiei şi produselor făinoase, Ed. Did.şi Ped., Bucureşti Nicolaescu M., Gh. Moldoveanu, R. Teodosescu, 1983, Exploatarea şi întreţinerea utilajelor din industria morărit şi panificaţie, Editura Tehnică, Bucureşti Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

48

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare

4. CURĂŢIREA CEREALELOR DE CORPURI STRĂINE. SEPARAREA PARTICULELOR DUPĂ FORMĂ, DUPĂ PROPRIETĂŢILE MAGNETICE ŞI DUPĂ NUANŢA DE CULOARE Cuprins 4.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………...... 49 4.2. Separarea după formă a impurităţilor din masa de cereale........................ 50 4.2.1. Utilaje pentru separarea impurităţilor după formă............................... 50 4.3. Separarea impurităţilor după proprietăţi magnetice.................................. 58 4.3.1. Forme de magneti permanenţi............................................................. 58 4.3.2. Utilaje pentru separarea impurităţilor după proprietăţi magnetice...... 59 4.3.3. Utilaje pentru separarea impurităţilor după proprietăţi magnetice...... 59 4.4. Separarea impurităţilor după nuanţa de culoare........................................ 61 4.4.1. Utilizare............................................................................................... 61 4.4.2. Tipuri de utilaje.................................................................................... 62 4.5. Întrebări recapitulative .............................................................................. 63 4.6. Teste de autoevaluare ..........……………................................................. 64 4.7. Rezumat .................................................................................................... 65 4.8. Bibliografie ............................................................................................... 66 Introducere Acest capitol prezintă operaţiile tehnologice de separare a corpurilor străine din masa de cereale, duă formă, după proprietăţiile magnetice şi după nuanţa de culoare. De asemenea sunt prezentate tipuri de utilajele care realizează separarea corpurilor străine după aceste proprietăţi. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitolului. 4.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să descri operaţia de separare a corpurilor străine din masa de cereale după formă; - să descri operaţia de separare a corpurilor străine din masa de cereale după proprietăţile magnetice; - să descri operaţia de separare a corpurilor străine din masa de cereale după nuanţa de culoare;

49

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare - să identifici şi să descri principiul de funcţionare a utilajelor folosite la separarea corpurilor străine după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare.

Durata medie de studiu individual - 2 ore

4.2. Separarea după formă a impurităţilor din masa de cereale Din masa de cereale s-au separat până acum o mare parte a corpurilor străine. Există însă corpuri străine care diferă de cereala de bază numai ca formă (neghină, ovăz, orz). Operaţia de separare se numeşte triorare şi este folosită frecvent în curăţătorie. Elementul de bază în separarea corpurilor străine este lungimea acestora şi din acest punct de vedere deosebim: Ø boabe lungi – forma alungită: orz, ovăz; Ø boabe mijlocii: grâu, secară, orez; Ø boabe rotunde - apropiate de forma sferică: neghină, măzăriche, spărturi de bob. 4.2.1. Utilaje pentru separarea impurităţilor după formă Separarea după formă a impurităţilor din masa de cereale se realizează cu trioare. Există foarte multe tipuri constructive de trioare: - trioare selectoare, conţin două secţiuni de lucru cu suprafeţe alveolare şi una de selectare pe fracţiuni granulometrice constituită dintablă perforată. - trioare cilindrice, cel mai des folosite în ţara noastră, care separă corpurile străine pe baza diferitelor poziţii de părăsire a unor alveole de către boabe; - trioare cu discuri (Carter) folosite mai ales în S.U.A., suprafaţa cilindrică alveolară este înlocuită cu discuri aşezate pe un arbore de acţionare, ambele suprafeţe ale fiecărui disc au alveole; - trioare cu lopeţi, care lucrează pe acelaşi principiu ca şi celelalte, dar sunt folosite îndeosebi în Rusia; - trioare spirale care separă impurităţile pe baza vitezelor de alunecare diferite pe un plan înclinat; - trioare cu bandă – separarea se realizează pe baza diferitelor viteze de alunecare pe o bandă în mişcare. Trioarele cilindrice sunt amplasate în fluxul curăţirii cerealelor în curăţătoria neagră, după separatoarele aspiratoare. Trioarele cilindrice În dotarea morilor din România se găsesc, în principal, trioare cilindrice.

50

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare Organul de lucru al triorului este o manta cilindrică cu alveole pusă în mişcare de rotaţie de către un ax. Alveolele au formă specială, apropiată de emisferă, în care pătrund boabele de cereale mai mici decât diametrul alveolei. Boabele ce intră în alveole sunt antrenate de cilindru în rotaţie. Evacuarea din alveole are loc odată cu schimbarea centrului de greutate al boabelor. La boabele alungite de grâu, orz, ovăz, centrul de greutate se schimbă mai repede decât la boabele rotunde de măzăriche, neghină, care părăsesc alveolele mai târziu şi astfel, pot fi prinse separat de jgheabul cu racletă. Forma alveolelor şi modul de execuţie au o influenţă mare asupra separării corpurilor străine din masa cerealelor. După forma lor, alveolele se pot clasifica în: - alveole conice cu fund sferic – acestea se folosesc la alveole cu diametrul mai mic de 5 mm; - alveole conice cu fund conic folosite pentru cazul în care diametrul alveolelor este cuprins între 5,5 – 8 mm; - alveole cilindrice care au forma unui cilindru drept terminat printrun oval, folosite atunci când diametrul alveolelor este mai mare de 8 mm. Alveolele sunt ordonate în zig-zag pentru a cuprinde întreaga suprafaţă a cilindrului şi cu distanţe între ele cât mai mici, cu un pas de la 1,1 la 2 mm pentru a folosi la maxim suprafaţa de lucru. Notând cu “a” pasul alveolelor, numărul de alveole pe un dm2 suprafaţă de manta este dat de relaţia:

2 × 104 N= 1,732 × a 2 Separarea boabelor mijlocii de cele rotunde sau alungite are loc datorită proprietăţii acestora de a părăsi mai târziu, respectiv mai devreme alveolele, prin amplasarea unui jgheab cu racletă într-o anumită poziţie în interiorul mantalei, cele două fracţiuni putându-se separa. Trioarele cilindrice sunt de mai multe tipuri, după felul impurităţilor eliminate din masa de cereale : - trioare pentru boabe rotunde; - trioare pentru boabe lungi. Pentru separarea impurităţilor rotunde din grâu se poate folosi, în cazul trioarelor cilindrice, schema din fig. 15.

51

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare

Fig. 15. Scheme tehnologice de separare 1. Schema de separare a impurităţilor de formă rotundă: a – impurităţi rotunde cu boabe scurte de grâu; b – grâu; c – impurităţi rotunde; d – grâu recuperat. 2. Schema de separare a impurităţilor lungi: a – grâu; b – boabe lungi; c – grâu recuperat; d – boabe lungi. 3. Schema de separare a impurităţilor rotunde şi a boabelor lungi: a – impurităţi rotunde; b – grâu cu boabe lungi; c – grâu; d – boabe lungi. 4. Schema de separare a boabelor lungi şi a impurităţilor rotunde: a – grâu cu impurităţi rotunde; b – boabe lungi; c – impurităţi rotunde; d – grâu. 5. Schema de separare a impurităţilor rotunde şi a boabelor lungi cu trioare de repriză: a – grâu; b – boabe lungi; c – impurităţi rotunde.

Cum efectul utilajului asupra particulelor este dat de mişcarea alveolelor, trioarele sunt caracterizate de viteza periferică a mantalei, şi din acest punct de vedere există: ü trioare lente, la care viteza periferică vp = 0,3 ¸ 0,4 m/s; ü trioare rapide cu vp = 0,9 ¸ 1 m/s pentru boabe rotunde şi cu vp = 1 ¸ 1,4 m/s pentru boabe lungi; ü ultratrioare care au aceeaşi viteză periferică ca şi trioarele rapide, dar cu un randament de separare mai bun. Triorul cilindric fabricat la noi în ţară sub forma unei baterii de trioare numită BT-502 este prezentată în figura 16.

52

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare

Fig. 16. Trior cilindric BT – 502 1 – cadru de susţinere; 2 – cilindrii de trior; 3, 4 – mecanisme de acţionare a cilindrului superior şi inferior; 5 – şnec; 6 – covată colectoare; 7 – dispozitiv de reglare; 8 – racord de alimentare; 9 – racord de evacuare; 10 – cutia de legătură.

Triorul se pune în stare de funcţionare cu ajutorul mecanismelor de acţionare (3) şi (4). În timpul funcţionării cilindrii de trior (2) se rotesc cu 40 – 45 rot/min. Grâul intrat în interiorul cilindrului cu alveole înaintează datorită mişcării de rotaţie şi a presiunii ce o exercită produsul nou intrat în cilindru. În timpul rotaţiei cilindrului impurităţile de formă apropiată de cea sferică se strecoară printre boabele de grâu până ajung în alveole. Acestea le culeg şi le duc la partea de sus de unde nemaiavând nici un sprijin cad în covata colectoare (6). Grâul fără impurităţi înaintează de-a lungul cilindrului de trior până ajunge la gura de evacuare. Randamentul de separare al unui trior cilindric este destul de mic, prin aceasta înţelegând că unele particule găsite fie în manta, fie în jgheab nu ar trebui să ajungă acolo. Pentru a mări randamentul de funcţionare al trioarelor, majoritatea producătorilor de utilaje oferă baterii de trioare, care urmăresc trimiterea impurităţilor separate în triorul principal într-un al doilea trior, denumit trior de repriză şi dimensionat la 15 – 30% din capacitatea celui principal, cu alveolele alese astfel încât să permită recuperarea grâului ajuns printre impurităţi. În acest scop, dimensiunile alveolelor triorului de repriză sunt mai mici decât dimensiunile alveolelor triorului principal. Există şi baterii de trioare concepute pentru a separa boabele rotunde, dar şi boabele lungi, la rândul lor putând, sau nu, să aibă trioare de repriză. Triorul cilindric realizat în ţară este sub forma unei baterii cu două trioare, tip BT – 502 (fig. 16), având diametrul cilindrilor de 500 mm, lungimea de 2000 mm, capacitatea de producţie de 1500 kg/h, turaţia cilindrilor de 36 rot/min şi un electromotor cu puterea instalată de 1,1 kW.

53

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare Triorul cu discuri. Separarea impurităţilor cu triorul cu discuri se deosebeşte de cea realizată cu triorul cilindric prin modul de construcţie al suprafeţei de lucru care este formată din suprafeţele laterale ale unui număr de discuri pe care sunt prevăzute alveole. Discurile sunt montate pe un ax la distanţă de 20 – 30 mm unul de altul, iar între discuri sunt montate jgheaburi care culeg impurităţile căzute în alveole. Formele alveolelor sunt uşor diferite de cele ale trioarelor cilindrice.

Fig. 17. Triorul cu discuri (Banu, 2010) 1-disc cu alveole, 2-alveole, 3-spiţe de sprijin pentru disc şi palete sub formă de elice pentru înaintare produsului, 4-arbore, 5-jgheab colector, 6-racord alimentare, 7-schelet de susţinere din fontă, 8,8'-capace vizitare, 9- transportor melcat, 10,10'racorduri evacuare produse

Produsul intră prin racordul de alimentare (6) ajunge în mantaua cilindrică a utilajului. Discurile se rotesc în masa de cereale şi antrenează în alveole boabele de grâu şi impurităţile, care se separă după aceleaşi principii ca la trioarele cilindrice. La partea superioară între discuri există nişte jgheaburi înclinate din tablă care colectează impurităţile (la triorul de neghină) sau grâul (la triorul de ovăz). Boabele colectate cad într-un jgheab longitudinal prevăzut cu melc şi sunt conduse spre racordul de evacuare Există următoarele tipuri de trioare cu discuri: cu o unitate, cu două unitaţi, cu patru unităţi. Fiecare unitate poate avea 17, 27 sau 40 discuri. Triorul de boabe lungi · nu are secţiune de repriză; · boabele lungi rămân în manta si sunt evacuate prin racordul din dreapta, iar boabele de grâu culese de alveole, sunt deversate în transportorul melcat şi evacuate prin racordul de jos; · are 27 discuri\; 10 discuri cu alveole tip III (8 mm), 17 discuri cu alveole tip III (9 mm). Triorul de boabe rotunde, are două secţiuni de lucru: Secţiunea principală: · masa de cereale (grâu) rămâne în manta şi este evacuată prin racordul din dreapta, iar particulele rotunde, colectate în alveole, ajung în

54

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare transpotorul melcat şi de aici sunt conduse, în sens invers, spre secţiunea de repriză. · Are 20 discuri: 6 discuri cu alveole tip I (4,5 mm), 12 discuri cu alveole tip I (5 mm), 2 discuri cu alveole tip II (5 mm). Secţiunea de repriză: · în manta rămân boabele de grâu recuperate şi sunt evacuate prin racordul din stânga, iar transpotorul melcat colectează particulele din alveole (boabe rotunde), pe care le duce în sens invers şi le evacuează prin racordul de jos. · are 7 discuri: 4 discuri cu alveole tip II (4,5 mm), 3 discuri cu alveole tip I (4 mm). Alveolele trioarelor sunt de trei tipuri: ü tip I – profil trapez regulat (dimensiuni alveole 4/4,5/5 mm); ü tip II – profil trapez cu fundul şi latura stângă rotunjită (dimensiuni alveole 4,5/5/6); ü tip III – profil trapez cu fun dul şi latura din dreapta rotunjită (dimensiuni alveole 7/8/9 mm). La toate tipurile laturile trapezului au înclinare 36º. Trioarele spirale (fig. 18). Sunt utilizate pentru separarea impurităţilor rotunde din masa de cereale pe baza diferenţei de viteză de alunecare, de rostogolire pe un plan înclinat, practic pentru recuperarea spărturilor de grâu aflate în amestec cu corpurile străine sferice, provenite de la trioarele cilindrice, cu discuri sau cu paleţi. Principiul de separare constă în diferenţa de viteză de alunecare – rostogolire pe un plan înclinat, între particule de forme diferite. Suprafaţa de lucru este un plan înclinat înfăşurat elicoidal în jurul unui ax, înclinarea planului fiind perpendiculară pe direcţia de înaintare. Există două tipuri constructive: trioare cu plan înclinat cu diametru constant şi cu diametru variabil pe înălţimea triorului. Trioarele se realizează cu înălţimea de 1600 sau 2000 mm. Utilajele româneşti fac parte din familia SEM – H urmat de un număr ce reprezintă înălţimea utilajului în mm (de ex. SEM – H 1600). Triorul cu plan înclinat elicoidal cu diametrul variabil este compus dintr-un singur plan înclinat al cărui diametru creşte de sus în jos de la 125 la 600 mm, iar capacitatea de lucru este de 100 – 150 kg/h. Triorul spiral ( fig. 4) este compus dintr-un singur plan înclinat al cărui diametru creşte de sus în jos de la 122 la 600 mm. Corpurile străine de formă sferică, care ating la scurt timp după alimentare raza maximă a traiectoriei, ajung la racordurile de evacuare (5, 6,7), străbătând un drum vertical prin cădere liberă prin tubul (3). Nisipul şi pământul pot fi evacuate prin axul central tubular, prevăzut cu orificii din loc în loc, la linia de contact cu planul înclinat

55

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare

Fig. 18. Trior spiral 1 – buncăr de alimentare; 2 – plan înclinat elicoidal; 3 – tub colector; 4 – ax; 5 – racord evacuare corpuri sferice (măzăriche); 6 – racord evacuare corpuri cvasisferice; 7 – racord evacuare spărtură de grâu; 8 – racord evacuare nisip şi pământ; 9 –suport.

Particulele de forma şi mărimi diferite vor parcurge drumul de la parte superioara la cea inferioara pe trasee diferite sub acţiunea forţei centrifuge; boabele mai rotunde si mai grele au viteza cea mai mare şi se depărtează cel mai tare de ax; cel mai aproape de ax: praf, nisip etc. Triorul cu lopeţi (Nesterov) foloseşte tot principiul pătrunderii corpurilor străine în alveole, montate însă pe suprafaţa interioară a unor lopeţi amplasate într-un cilindru. Capacitatea de prelucrare a triorului este de 4000 kg/h cu un randament de separare a corpurilor sferice de 65 – 70%. Acest utilaj este folosit mai ales în Rusia. Trioare cu bandă Sunt utilizate pentru separarea particulelor dintr-un amestec pe baza diferenţei de viteză de alunecare – rostogolire pe un plan înclinat în mişcare. Diferenţele de viteză de rostogolire se datoresc: ü formei bobului – boabe sferice (măzăriche, neghină); ü stării suprafeţei bobului – boabele au o suprafaţă aspră (grâu). Cu aderenţă mai mare la banda textilă, boabe lucioase (măzărichea), nu aderă la banda textilă; ü înclinarea pe care o are banda în timpul funcţionării. Există două variante constructive: triorul cu bandă înclinată pe direcţie perpendiculară pe cea de mişcare a benzii. Pentru prima variantă (fig. 19) amestecul de spărtură cu corpuri străine sferice este alimentat prin racordul (4) pe bandă. Spărtura de grâu având o viteză de alunecare pe bandă, Va mică sau chiar egală cu zero (în funcţie de valoarea unghiului a, care poate fi reglată în funcţie de randamentul optim de separare) va fi antrenată de bandă, care are o viteză V mai mare, în recipientul 1. Corpurile de formă sferică sau cvasisferică, având o viteză de deplasare prin rostogolire Vb, mai mare de decât viteza benzii, vor ajunge în recipientul (6).

56

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare

Fig. 19. Trior cu bandă 1, 6 – vase colectoare; 2 – tambur motor; 3 – bandă transportoare; 4 – racord de alimentare; 5 – tambur de întindere. Cea de a doua variantă constructivă a utilajului (fig.20) prezintă o dublă înclinare a benzii, astfel banda este înclinată cu unghiul a faţă de direcţia orizontală, iar tamburii pe care se deplasează banda sunt înclinaţi cu un unghi b faţă de planul orizontal. Alimentarea benzii se face în poziţia cea mai de sus, vitezele de deplasare, prin alunecare, Va şi prin rostogolire, Vb vor fi perpendiculare pe direcţia de deplasare a benzii cu viteza V. Prin compunerea vitezelor Va şi Vb cu V, vor rezulta Ra şi Rb, ceea ce face posibilă separarea celor două componente în puncte diferite.

Fig. 20. Trior cu bandă dublu înclinată Dacă în cazul primului trior se pot separa doar două componente ale amestecului, la cel de-al doilea tip de trior se pot separa mai multe componente, funcţie de viteza lor de alunecare sau rostogolire pe planul benzii.

57

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare 4.3. Separarea impurităţilor după proprietăţi magnetice În masa de boabe pot exista diferite corpuri metalice rezultate din ambalaje, sau din utilajele de recoltare, vehiculare, şi prelucrare a cerealelor. Separarea acestor corpuri este necesară atât din considerente de inocuitate cât şi pentru a menţine în stare de funcţionare un timp cât mai îndelungat suprafaţa organelor de lucru ale utilajelor. Majoritatea corpurilor străine sunt de natură feroasă (sârme, piuliţe, şaibe, cuie) astfel încât principiul de separare cel mai la îndemână este pe baza proprietăţilor magnetice ale acestor corpuri. Dacă impurităţile metalice ajung la măcinat, pot provoca următoarele neajunsuri: - uzează suprafeţele de lucru ale utilajelor (decojitoare, alveolele trioarelor, tăvălugii valţurilor, ţesătura sitelor plane, finisoarele de tărâţe); - pot produce scântei, prin frecări cu părţile metalice ale utilajelor, care pot provoca explozii la anumite concentraţii ale prafului în aer, sau chiar incendii; - pot ajunge în produsele finite sub formă de aşchii sau pulberi care sunt foarte periculoase pentru consumatorii alimentelor pe bază de făină sau tărâţe. Separarea impurităţilor metalice se realizează cu ajutorul aparatelor ce creează câmpuri magnetice. § Pentru corpurile metalice feroase, câmpul magnetic propriu-zis, este generat, în, general, de magneţi permanenţi sau electromagneţi. § Pentru corpurile metalice neferoase (alamă, bronz, aluminiu), se folosesc sisteme de producere a unpr curenţi turbionari, care intersectează câmpul magnetic, generâmd astfel o forţă motrică ce separă corpurile metalice prezente în masa de produs. Eficienţa separării depinde de grosimea stratului de produs, distanţa faţă de magnet, viteza cu care corpurile traversează câmpul magnetic. Majoritatea utilajelor au dispozitive care permit realizarea unei pânze subţiri de produs, suficient de apropiate de magnet pentru a putea fi reţinute corpurile feroase. Grosimea pânzei de produs trebuie să fie de max. 12 mm pentru cereale şi de max. 5 mm pentru făină; viteza de parcurgere a utilajelor este limitată prin folosirea unor planuri înclinate cu unghi suficient de mic pentru a îngreuna deplasarea particulelor. Unghiurile trebuie să fie de max. 35o pentru cereale şi max. 55o pentru făinuri şi produse intermediare. În industria morăritului există mai multe tipuri de separatoare magnetice şi electromagnetice. Multe firme constructoare de utilaje au inclus magneţi permanenţi în utilaje, înainte ca produsele să părăsească utilajul tehnologic, astfel că unele unităţi de morărit nu mai au în dotare separatoare magnetice de sine stătătoare. 4.3.1. Forme de magneti permanenţi Pentru separarea impurităţilor metalice se folosesc magneţi permanenţi de diferite forme (figura 21).

58

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare

Fig. 21. Forme de magneţi permanenţi 1 – potcoavă; 2 – placă; 3 – bloc magnetic; 4 – boloc magnetic aşezat în zigzag; 5 – magnet rotativ; 6 – gratar magnetic; 7 – magnet degetar; 8 - magnet-tobă; 9 – magnet-potcoavă pentru bandă; 10 – bloc magnetic pentru bandă

4.3.2. Localizare în diagrama tehnologică În curăţătoriile morilor, separarea impurităţilor metalice se realizează atât cu aparate speciale, cât şi cu utilaje tehnologice la care produsele prelucrate, înainte de evacuare, sunt trecute peste suprafeţe magnetice (încorporate în aceste utilaje tehnologice) pentru reţinerea acestor impurităţi. Operaţia tehnologică de separare a impurităţilor metalice se realizează înaintea acelor utilaje a căror funcţionare corectă ar fi afectată de prezenţa acestor impurităţi. Astfel, separatoarele magnetice se amplasează înaintea trioarelor, decojitoarelor. În secţiile de măciniş există riscul ca impuritătile metalice să afecteze suprafeţele de lucru ale valţurilor, sitelor plane, finisoarelor de tărâţă, detaşoarelor, maşinilor de griş. Există riscul ca de la valţurile cu tăvălugi să se desprindă aşchii metalice. Produsele şi subprodusele de măciniş înainte de a fi depozitate sunt supuse separării magnetice. 4.3.3. Utilaje pentru separarea impurităţilor după proprietăţi magnetice Pentru separarea corpurilor feroase din masa de grâu se folosesc magneţi permanenţi sau electromagneţi. Aparatele magnetice folosite în mori lucrează pe principiul unui magnet obişnuit, sistem potcoavă, care creează între polii magnetului un câmp magnetic care atrage toate corpurile feroase care trec prin el. În industria morăritului există mai multe tipuri de separatoare magnetice şi electromagnetice. Multe firme constructoare de utilaje au inclus magneţi permanenţi în utilaje, înainte ca produsele să părăsească utilajul tehnologic, astfel că unele unităţi de morărit nu mai au în dotare separatoare magnetice de sine stătătoare. Tipurile de separatoare magnetice sunt următoarele: · separatorul magnetic cu curăţire manuală tip SM 460x100 (fig. 22). Acest utilaj românesc este foarte răspândit în unităţile de morărit şi în silozurile fabricilor de pâine pentru că nu necesită acţionare electrică şi este 59

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare foarte simplu din punct de vedere constructiv. Prin trecerea grâului într-un strat subţire peste polii coloanei magnetice, corpurile feroase sunt atrase şi fixate. Îndepărtarea corpurilor feroase se face manual. Înclinaţia suprafeţei de curgere a cerealelor pe polii magnetului variază între 30o şi 40o. Montarea aparatului se face astfel încât suprafeţele plane de curgere să aibă înclinările recomandate. O astfel de suprafaţă are dimensiunile de 460 x 100 mm. Încărcarea specifică este de ¸ 50 kg/cm lungime în 24 h, capacitatea fiind de până la 6 t/h.

Fig. 22. Separator magnetic – curăţire manuală 1-carcasă, 2-plan de împrăştiere, 3-conuri de împrăştiere, 4,4'-uşi de vizitare, 5,5'5''-

magneţi permanenţi,6'6''-planuri înclinate de scurgere a produsului, 7-tremie colectoare, 8,8'8''-pereţi rabatabili, 9,9'-conducte de produs

Masa de cereale este adusă prin conducta de alimentare (9) şi ajunge în secţiunea de împrăştiere (2). Aici, pe suprafaţa de alunecare, se găsesc o serie de conuri de împrăştiere (3) care asigură o degajare a fluxului de produs pe o suprafaţă mai mare de lucru. Apoi, produsul, într-un strat cu grosimea convenabilă, alunecă pe planurile (6'6''), care au o înclinare, faţă de planul orizontal, ce depinde de natura produsului supus curăţirii. Cu ajutorul magneţilor permanenţi (5,5'5'') sunt reţinute impurităţile metalice, care sunt colectate manual. Periodic se desfac pereţii rabatabili (8,8'8'') şi se curăţă particulele metalice reţinute. · separatorul magnetic cu curăţire mecanică este un utilaj de construcţie mai veche care are avantajul curăţirii automate a tamburilor rotativi, în interiorul cărora sunt montaţi magneţii permanenţi, cu ajutorul unor racleţi care le răzuie suprafaţa. Utilajul are o productivitate de 1 ¸ 5 t/h, dar datorită consumului energetic necesar pentru acţionare este mai rar întâlnit. · separatorul electromagnetic cu tobă rotativă (fig. 23) funcţionează pe baza unui electromagnet fix format dintr-un miez şi un solenoid, introduşi într-o tobă realizată dintr-un material ce nu permite magnetizarea. Forma miezului este astfel aleasă încât câmpul magnetic format de electromagnet să fie un semicerc. Particulele metalice vor fi reţinute pe

60

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare suprafaţa tamburului atât timp cât asupra lor acţionează câmpul magnetic. Ajungând la partea inferioară a tamburului, respectiv a utilajului, unde câmpul magnetic este mai slab, acestea vor cădea fiind recoltate separat şi evacuate din utilaj.

Fig. 23. Separator electromagnetic 1 – tambur electromagnetic; 2 – bandă transportoare; 3 – pâlnie de alimentare; 4 – dispozitiv de distribuţie; 5 – racord de evacuare cereale; 6 – clapetă de dirijare; 7 – jgheab evacuare impurităţi metalice; 8 – carcasă.

Masa de produs se alimentează prin racordul (3), debitul fiind reglat cu ajutorul dispozitivului de distibuţie (4). Produsul de pe bandă, ajungând în dreptul tamburului cu electromagnet (1) se separă în două fracţiuni: masa de produs cade şi este evacuată prin racordul (5), iar corpurile feroase sunt reţinute pe bandă până în dreptul racordului (7), unde sunt evacuate. · separatorul electromagnetic cu bandă OCRIM este un utilaj perfecţionat care permite separarea corpurilor feroase în mod continuu. Producerea câmpului magnetic necesar atragerii acestor impurităţi este generat de un electromagnet, alimentat de la o sursă de curent continuu. Elementul principal al separatorului electromagnetic îl constituie o bandă transportoare din cauciuc cu un tambur înspre zona de alimentare cu produs. Tamburul foloseşte la conducerea benzii şi întinderea ei cu ajutorul unui dispozitiv de întindere. La capătul benzii transportoare se află montat tamburul electromagnetic conducător, antrenat de un motor electric. În interiorul tamburului se găseşte bobina electromagnetului care este fixă, creând o zonă de atracţie a corpurilor feroase egală cu jumătate din tambur. Corpurile feroase care se separă din masa de boabe cad în pâlnia de evacuare. Locul de amplasare a aparatelor magnetice în fluxul tehnologic este la ieşirea din separatorul-aspirator, înaintea decojitoarelor pentru a evita pericolul incendiilor, înaintea primului pasaj de şrotare şi al controlul făinii şi tărâţei. 4.4. Separarea impurităţilor după nuanţa de culoare 4.4.1. Utilizare În masa de cereale pot exista corpuri străine care să difere de cereala de bază prin culoarea învelişului, putându-se realiza separarea lor şi pe baza acestui principiu.

61

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare Funcţionarea utilajelor se bazează pe câteva etape comune: 1) realizarea unui strat de produs format dintr-un rând de particule; 2) realizarea unui sistem de răsfirare a particulelor astfel încât să poată fi evaluată culoarea fiecărei particule în parte; 3) realizarea unui sistem de evaluare a nuanţei de culoare a fiecărei particule în parte, bazat pe fotocelule sensibile la o radiaţie luminoasă de o anumită lungime de undă (l), care în majoritatea cazurilor compară intensitatea radiaţiei luminoase reflectată de suprafaţa bobului cu un etalon al grâului; 4) realizarea unui sistem de separare a particulelor cu culoarea corectă, faţă de celelalte particule. Sistemul este comandat de un sistem de execuţie care decide separarea pe baza informaţiilor primite de la evaluatorul de culoare. Pentru aceasta există o trapă care se deschide dacă este cazul, sau o duză prin care se suflă aer comprimat imprimând particulelor care trebuie separate o traiectorie diferită de cea normală; 5) realizarea racordurilor de colectare a celor două fracţiuni separate. 4.4.2. Tipuri de utilaje Un astfel de utilaj este maşina de separare Sortex (fig. 24) folosită în S.U.A. pentru separarea boabelor arse, încinse din masa de grâu. Productivitatea ei este de 200 kg/h.

Fig. 24. Maşină de separare Sortex 1 – buncăr de alimentare; 2 – prag vibrator de alimentare; 3 – bandă transportoare; 4 – cameră de control optic; 5, 5’ – celule fotoelectrice; 6, 6’ – plăci etalon; 7 – duză; 8 – boabe refuzate; 9 – boabe acceptate; 10, 11 – cutii de colectare; 12 – clasificator.

Masa din buncărul (1) este adusă cu ajutorul pragului vibrator (2) întrun strat de particule pe banda transportoare (3), care are o viteză convenabilă pentru funcţionarea optimă a aparatului. Particulele sunt aruncate în camera de control optic (4). Pe circumferinţa acestei camere există plăci etalon (6,6’), cu nuanţe de culoare comparabile. Particulele ajung în dreptul celulelor fotoelectrice (5, 5’), care compară nuanţele de culoare ale boabelor, cu cele ale placilor etalon. Atunci când aceste nuanţe nu corespund, un jet de aer este refulat prin duza (7) de la compressor astfel încât boabele aflate în aceasta situaţie sunt aruncate pe o traiectorie mai îndepărtată (8) şi recoltate separate.

62

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare Firma Bühler a dezvoltat o linie de maşini de sortat Sortex Z+ ce perminte îndepărtarea tuturor categoriilor de contaminanţi (pietre, coji, pleavă, ergot, seminţe de buruieni) şi boabe defecte (defecte de culoare, boabe pătate, boabe sparte, bpabe infestate), folosind tehnologie NIR. 4.5. Întrebări recapitulative 1. Care este elementul de bază folosit la separarea corpurilor străine după formă? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Clasificaţi utilajele folosite pentru separarea impurităţilor după formă. ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Ce este triorul de repriză? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Care este principiul de separare a impurităţilor la triorul spiral? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

63

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... .............................................................................................................................. 5. Ce conţin utilajele care realizează separarea impurităţilor după proprietăţi magnetice? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6.

Ce utilaje se folosesc pentru separarea impurităţilor metalice?

............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7.

Ce utilaje se folosesc pentru separarea impurităţilor după nunaţa de

culare? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4.6. Teste de autoevaluare 1. Care este elementul de bază în separarea impurităţilor după formă ? a. forma corpurilor străine; b. mărimea boabelor de grâu; c. grosimea boabelor; d. lungimea impurităţilor; e. forma sferică a impurităţilor. 2. Ce rol are triorul de repriză ? a. de a mări randamentul de funcţionare al utilajului;

64

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare b. de recuperare a grâului ajuns printre impurităţi. 3. Clasificaţi trioarele după viteza periferică a mantalei: 4. Eficienţa separării impuritătilor metalice din masa de cereale depinde de: a. grosimea stratului de produs; b. forma magneţilor; c. distanţa faţă de magnet; d. viteza cu care corpurile traversează câmpul magnetic;

e. forma impurităţilor. Rezumat Separarea impurităţilor după formă. Operaţia de separare a impurităţilor după formă se numeşte triorare şi este folosită în curăţătorie pentru separarea corpurilor străine după lungimea acestora. Separarea după formă a impurităţilor din masa de cereale se realizează cu trioare. Există foarte multe tipuri constructive de trioare: trioare selectoare, trioare cilindrice, cel mai des folosite în ţara noastră, trioare cu discuri (Carter) folosite mai ales în S.U.A., trioare cu lopeţi, sunt folosite îndeosebi în Rusia; trioare spirale, trioare cu bandă Separarea după proprietăţile magnetice. Separarea corpurilor metalice este necesară atât din considerente de inocuitate cât şi pentru a menţine în stare de funcţionare un timp cât mai îndelungat suprafaţa organelor de lucru ale utilajelor. Pentru separarea corpurilor feroase din masa de grâu se folosesc magneţi permanenţi sau electromagneţi. În industria morăritului există mai multe tipuri de separatoare magnetice şi electromagnetice. Multe firme constructoare de utilaje au inclus magneţi permanenţi în utilaje, înainte ca produsele să părăsească utilajul tehnologic, astfel că unele unităţi de morărit nu mai au în dotare separatoare magnetice de sine stătătoare. Tipurile de separatoare magnetice sunt următoarele: separatorul magnetic cu curăţire manuală tip SM 460x100; separatorul magnetic cu curăţire mecanică; separatorul electromagnetic cu tobă rotativă; separatorul electromagnetic cu bandă OCRIM. Separarea după nuanţa de culoare. Corpurile străine din masa de cereale se pot separa de cereala de bază prin culoarea învelişului. Unul din utilajele folosite la această operaţie este maşina de separare Sortex folosită în S.U.A. pentru separarea boabelor arse, încinse din masa de grâu. Firma Bühler a dezvoltat o linie de maşini de sortat Sortex Z+ ce perminte îndepărtarea tuturor categoriilor de contaminanţi (pietre, coji, pleavă, ergot, seminţe de buruieni) şi boabe defecte (defecte de culoare, boabe pătate, boabe sparte, bpabe infestate), folosind tehnologie NIR.

65

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după formă, după proprietăţile magnetice şi după nuanţa de culoare Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti Danciu I., 2001, Curăţirea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Danciu, I., Trifan, A., 2002, Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, PiatraNeamţ Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Moldoveanu Gh., M. Râmniceanu, N. I. Niculescu, 1980, Utilajul şi tehnologia panificaţiei şi produselor făinoase, Ed. Did.şi Ped., Bucureşti Nicolaescu M., Gh. Moldoveanu, R. Teodosescu, 1983, Exploatarea şi întreţinerea utilajelor din industria morărit şi panificaţie, Editura Tehnică, Bucureşti Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

66

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor

5. CURĂŢIREA CEREALELOR DE CORPURI STRĂINE. SEPARAREA PARTICULELOR DUPĂ PROPRIETĂŢILE HIDRODINAMICE. SPĂLAREA CEREALELOR Cuprins 5.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………...... 67 5.2. Separarea hidrodinamică a impurităţilor................................................... 68 5.2.1. Utilaje pentru separarea hidrodinamică a impurităţilor....................... 68 5.3. Separarea impurităţilor aderente pe suprafaţa boabelor............................ 70 5.3.1. Spălarea cerealelor............................................................................... 71 5.3.2. Utilaje folosite pentru separarea impurităţilor aderente pe bob........... 72 5.4. Întrebări recapitulative .............................................................................. 76 5.5. Teste de autoevaluare ..........……………................................................. 77 5.6. Rezumat .................................................................................................... 77 5.7. Bibliografie ............................................................................................... 78 Introducere Acest capitol prezintă operaţiile tehnologice de separare hidrodinamică a impurităţilor din masa de cereale şi separarea impurităţilor aderente pe suprafaţa boabelor (spălarea cerealelor). De asemenea sunt prezentate şi utilajele folosite pentru realizarea acestor operaţii tehnologice. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitolului. 5.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să descri operaţia de separare hidrodinamică a particulelor; - să identifici şi să descri utilajele folosite pentru separarea hidrodinamica a particulelor; - să descri operaţia de separarea a impurităţilor aderente pe suprafaţa boabelor; - să identifici şi să descri utilajele folosite pentru separarea impurităţilor aderente pe suprafaţa boabelor;

Durata medie de studiu individual - 2 ore

67

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor 5.2. Separarea hidrodinamică a impurităţilor Masa de cereale conţine, de multe ori, o serie de impurităţi care nu pot fi îndepărtate complet nici după mărime, nici după proprietăţile aerodinamice. În această categorie de impurităţi se încadrează: bulgări mici de pământ şi pietre cu dimensiuni apropiate de dimensiunea seminţelor curăţate, bucăţi metalice, pulbere de mălură, praf mineral aderent pe suprafaţa boabelor şi în bărbiţa acestora prin cimentare ca urmare a condiţiilor de umiditate ridicată a aerului sau a cerealelor. Aceste impurităţi pot fi separate pe baza comportării lor diferite faţă de cea a cerealelor într-un mediu hidrodinamic. O bună parte din microorganismele prezente în masa de cereale se îndepărtează tot cu ajutorul apei. 5.2.1. Utilaje pentru separarea hidrodinamică a impurităţilor Utilajele de separare hidrodinamică sunt mai puţin întâlnite pentru că au un consum mare de apă şi pun probleme practice referitoare la separarea apei din masa de cereale, la uscarea acesteia şi la eventualele scăpări de apă din bazin. Umiditatea căpătată de cereale este greu de controlat, atât ca valoare în sine, dar şi ca distribuţie a ei în bob. De aceea în multe mori aceste utilaje au fost înlocuite cu utilaje de separare pe baza diferenţei de masă specifică, sau cu utilaje de spălare a cerealelor care realizează şi o separare hidrodinamică. Separarea impurităţilor după proprietăţile lor hidrodinamice se realizează folosind separatorul cu disc rotativ, separatorul hidrodinamic cu conuri, separatorul hidrodinamic cu melc, maşina de spălat grâu. Separatorul cu disc rotativ (fig. 25) este una din cele mai simple instalaţii folosite la separarea impurităţilor din masa de cereale. Separatorul este format dintr-un bazin cu apă în care se roteşte un disc prevăzut cu alveole. Sub disc, bazinul se termină cu o pâlnie colectoare de pietre, închisă printr-o clapetă articulată cu contragreutate. Bazinul se alimentează cu apă printr-o conductă prevăzută cu robinet care reglează debitul de apă alimentat în separator. Racordul de evacuare a apei este prevăzut cu un preaplin din material flexibil pentru a putea regla înălţimea apei în utilaj. Cerealele cu impurităţi intră în utilaj prin racordul de alimentare al acestuia şi cad în bazinul cu apă deasupra discului rotativ. În funcţie de viteza lor de cădere, ele vor putea fi separate şi colectate în puncte diferite. Datorită amplasării racordului de alimentare cu apă la un capăt al utilajului şi a celui de evacuarea apei la celălalt capăt se formează un curent de apă orizontal, particulele uşoare fiind antrenate de acest curent, rămânând la suprafaţa apei sau fiind imersate în aceasta datorită şubărului care obligă pătrunderea în apă a impurităţilor foarte uşoare. Pentru separarea impurităţilor uşoare din apă prin racordul de evacuare se folosesc site metalice. Apa trece prin acestea, iar impurităţile sunt îndepărtate la anumite intervale de timp.

68

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor

Fig. 25. Separator cu disc rotativ 1 – cadru de susţinere; 2 – pâlnie colectoare; 3 – carcasă; 4 – racord de evacuare a boabelor; 5 – racord de alimentare cu tub telescopic; 6 – tambur; 7 – racord de evacuare a impurităţilor uşoare; 8 – tub flexibil de preaplin; 9 – robinet apă; 10 – clapetă cu contragreutate; 11 – şubăr. Cerealele fiind mai grele vor avea o mişcare dată de rezultanta dintre greutatea acestora şi mişcarea datorată curentului de apă, vor depăşi zona discului şi vor cădea în racordul de evacuare. Impurităţile grele (pietre, bucăţi metalice) având o viteză de cădere mare, nefiind afectate de curentul de apă, cad pe suprafaţa tamburului (discului) rotativ, fiind preluate de canelurile acestuia şi antrenate către conul de la partea inferioară unde se colectează. Pietrele se acumulează deasupra clapetei articulate cu contragreutate pe care o deschid prin greutatea proprie, din timp în timp, pe baza principiului ecluzării. Pentru funcţionarea corectă a utilajului este importantă înălţimea apei de deasupra tamburului. Nivelul apei în utilaj este reglat prin tubul flexibil de preaplin. Separatorul hidrodinamic cu conuri are o construcţie asemănătoare celui precedent, renunţând la tamburul în mişcare, acesta fiind înlocuit cu conuri de distribuţie, care au rolul de a obliga particulele să se răsfire. De asemenea, apa este introdusă sub conul de distribuţie astfel încât curentului de apă format i se imprimă o direcţie orizontală - radială.

69

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor Prin compunerea vitezei de cădere a pietrelor cu viteza apei, se va forma o rezultantă a cărei direcţie va deplasa pietrele în sistemul de evacuare a impurităţilor grele prin ecluzare. Cerealele având viteza de plutire mai mică decât cea a pietrelor, vor fi antrenate de apă în exteriorul extremităţii superioare a pâlniei şi colectate de un plan înclinat care le va dirija spre racordul de evacuare. Impurităţile uşoare împreună cu apa ajung în racordul de evacuare a impurităţilor uşoare unde pot fi separate de aceasta folosindu-se un ciur sau o sită. Şi la acest separator nivelul apei în utilaj prezintă o importanţă deosebită. Separatorul hidrodinamic cu melc. Acest utilaj face trecerea între utilajele de separare hidrodinamică şi cele de spălare. Este format dintr-un transportor elicoidal (şnec) amplasat la un unghi de 35o faţă de orizontală, întrun jgheab care conţine apă – 2/3 din lungimea lui. Cerealele cu impurităţi sunt alimentate prin racordul prevăzut pentru aceasta şi ajung în jgheab de unde sunt preluate de transportorul elicoidal şi conduse către racordul de evacuare al cerealelor. Curentul de apă rezultat datorită mişcării de rotaţie a melcului şi datorită existenţei acestuia antrenează masa de boabe care nu are o simplă deplasare, ci una parţial elicoidală în condiţiile unei turbulenţe intense, caracteristice spălării cerealelor. Datorită acestei mişcări boabele nu pot ajunge la baza şnecului care este prevăzută cu o manta perforată. Particulele mai grele au viteza de cădere suficient de mare pentru a nu fi antrenate de curentul de apă, acestea vor traversa şnecul căzând pe mantaua perforată care are orificii suficient de mari, corpurile grele fiind colectate într-o pâlnie colectoare şi evacuate prin racordul de evacuare al impurităţilor grele. Umiditatea căpătată de cereale este greu de controlat, atât ca valoare în sine, dar şi ca distribuţie a ei în bob. De aceea în multe mori aceste utilaje au fost înlocuite cu utilaje de separare pe baza diferenţei de masă specifică, sau cu utilaje de spălare a cerealelor care realizează şi o separare hidrodinamică. 5.3. Separarea impurităţilor aderente pe suprafaţa boabelor 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. Particulele de praf aderente pe boabe sunt, în general, de natură minerală, acumulate în timpul vegetaţiei, recoltării şi vehiculării produselor spre bazele de recepţie. Impurităţile aderente de natură organică sunt provenite din învelişul exterior al boabelor; în şănţuleţ sau bărbiţă se mai adăpostesc şi diferite microorganisme specifice cerealelor. Uneori, pe suprafaţa boabelor se găsesc spori de mălură sau tăciune. Îndepărtarea impurităţilor existente pe suprafaţa boabelor se face prin procedee tehnologice, cum ar fi decojirea şi spălarea sau îndepărtarea prin procedeul uscat şi procedeul umed. Aşadar, scopul operaţiei acestei operaţii este desăvârşirea procesului de curăţire a masei de grâu, îndepărtându-se: - praful mineral aflat pe suprafeţe, în şănţuleţul sau bărbiţa boabelor;

70

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor - microorganismele aflate pe suprafaţa boabelor; - bulgări tari de pământ, pietre şi alte impurităţi; - pulberea metalică aflată în masa de boabe; - pleva, corpurile uşoare neseparate la operaţiile anterioare; - uleiuri eterice mirositoare (pelin). Apa potabilă are o acţiune deosebită de dizolvare şi dezmembrare a impurităţilor de pe suprafaţa boabelor şi din masa acestora. Pătrunzând în cele mai mici cute ale suprafeţei boabelor, prin acţiunea intensă a organelor de lucru ale instalaţiilor, se asigură o spălare energică a boabelor în contracurent cu apa. În apa de spălare eliminată din maşină se găseşte o cantitate însemnată de microorganisme, precum şi o cantitate mare de sediment. 5.3.1. Spălarea cerealelor Unele unităţi de morărit desăvârşesc procesul de curăţire prin spălarea cerealelor, după ce acestea au trecut prin toate etapele de curăţire amintite. Majoritatea impurităţilor eliminate prin spălare (praf mineral, pietre, bulgări de pământ) ar putea fi eliminate folosind alte principii sau alte utilaje, dar există unele impurităţi care nu pot fi eliminate decât prin spălare (microorganismele existente pe suprafaţa boabelor, unele deosebit de periculoase, de ex. sporii de mălură şi alte boli criptogamice, unele mucegaiuri precum şi uleiuri eterice rezultate de la diferite buruieni ca pelinul, care ar da gust sau miros produselor finite). Normativele cer ca în cazul depăşirii unor anumite limite pentru boabele atacate de boli criptogamice sau a existenţei uleiurilor eterice, cerealele să fie bine spălate, în caz contrar produsele devin improprii consumului uman. Spălarea cerealelor este influenţată de mai mulţi factori: · timpul de staţionare al boabelor în bazinul de spălare – boabele sunt vehiculate în bazinul de spălare prin intermediul unor şnecuri care au turaţia constantă. De aceea timpul de staţionare în bazin este exprimat sub forma distanţei parcurse de masa de boabe în bazinul de spălare. Experimentele au demonstrat că pentru fiecare 0,1 m parcurşi de cereale în bazinul de spălare, umiditatea boabelor creşte cu 0,1¸0,2%. Pentru a putea regla acest parametru, racordul de alimentare cu cereale al maşinii de spălat este mobil, în sensul posibilităţii de a modifica distanţa dintre acesta şi racordul fix de evacuare în funcţie de umiditatea iniţială a masei de cereale. · debitul de apă pentru spălare – s-a demonstrat experimental că apa poate pătrunde în zonele cele mai greu accesibile ale bobului şi dacă mişcarea relativă a bobului faţă de apă este suficient de intensă, efectul de îndepărtare sau dizolvare al impurităţilor este foarte bun. Pentru a maximiza efectul de curăţire, se practică circulaţia în contracurent a cerealelor faţă de apă. Şnecurile în mişcarea lor de rotaţie asigură un efect intens de spălare. Viteza optimă de transport a apei în bazin este de 0,2¸0,3 m/s. Problema cea mare constă însă în debitul foarte mare de apă necesar pentru curăţire. Consumul de apă este de 1,5¸3 l/kg de cereale spălate. Prin recircularea apei, acest consum poate coborî până la 0,5¸1,2 l/kg, dar cu condiţia unei epurări bune a apelor uzate, pentru a le face apte pentru reutilizare.

71

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor · nivelul apei în bazinul de spălare. Apa trebuie să fie deasupra axului şnecului transportor. În caz contrar se pierd boabe utile din masa de cereale, împreună cu corpurile grele. · calitatea apei folosite. Experimental s-a stabilit că 1 gram de boabe de grâu are înainte de spălare 2.700 de microorganisme. După spălare cu apa de la reţea, reducerea acestora este de 40%, după spălare cu apă la 40°C reducerea microorganismelor este de 65% , iar după spălare cu apă clorurată (60 g BaCl2 la 100 ml apă) reducerea este de 87%. Prin parcurgerea bazinului de spălare umiditatea masei de boabe creşte foarte mult. În cazul maşinilor de spălat creşterea este de 6 – 7% peste umiditatea iniţială. La o astfel de umiditate prelucrarea boabelor este dificilă, de aceea a apărut necesitatea de a elimina prin diferite metode o parte din apa preluată de boabe în timpul spălării, astfel încât în cazul maşinilor de spălat uzuale, coloana de zvântare elimină 3 – 3,5% din umiditate. 5.3.2. Utilaje folosite pentru separarea impurităţilor aderente pe bob Efectul tehnologic al maşinii de spălat constă într-o reducere a conţinutului mineral cu 0,01 – 0,03%, precum şi în separarea impurităţilor, atât a celor uşoare cât şi a celor grele. Din punct de vedere tehnologic, pierderile admise din masa de cereale variază între 0,1 şi 0,4%, valoarea aplicată fiind stabilită pe baza determinărilor de laborator. Spălarea cerealelor conduce la apariţia apelor uzate cu un conţinut mare de impurităţi minerale ( ~ 2,5% ) şi un conţinut deosebit de mare de microorganisme. De aceea în cazul în care se practică spălarea cerealelor este obligatorie utilizarea unui sistem de epurarea apelor dacă acestea sunt recirculate, sau dirijarea apelor uzate la sistemul de canalizare. Pe lângă costurile ridicate cu apa folosită, apar şi costuri mari cu instalaţiile de epurare ale acesteia. Datorită acestor cheltuieli, o parte din unităţile de morărit din ţară au renunţat la spălarea cerealelor înlocuind-o cu separarea pietrelor pe baza diferenţei de masă specifică, cu decojirea şi perierea intensă a suprafeţei boabelor, iar efectul de condiţionare hidrică este preluat în totalitate de operaţia de umectare. Utilizarea maşinilor de spălat grâu prezintă atât avantaje cât şi dezavantaje. Avantajele spălării constau în: · separarea foarte eficientă a prafului mineral de pe suprafaţa boabelor; · separarea bună a impurităţilor grele; · umectarea cerealelor, aportul de apă fiind reglat cu o precizie suficientă, conducând la o uniformitate bună între boabele de cereale; · este posibilă prelucrarea unor cereale care altfel ar fi improprii consumului : loturi de grâu cu mirosuri necorespunzătoare, sau loturi de grâu fulguite cu spori de mălură. Dezavantajele spălării sunt următoarele: § consum mare de apă, 1,5 – 3l/kg, chiar şi în cazul recirculării acesteia, ceea ce conduce la costuri ridicate de producţie; § cheltuieli mari cu tratarea apelor uzate rezultate din spălare;

72

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor § consum ridicat de energie. Dintre toate utilajele din curăţătorie, maşina de spălat are cea mai mare putere instalată, 10 – 13 kW; § separarea grea a impurităţilor uşoare de apa de spălare; § maşinile de spălat nu pot fi folosite în cazul loturilor de grâu cu umiditate mai mare de 14,5% pentru că umiditatea ar depăşi optimul de măciniş. În cazul folosirii lor, maşinile de spălat realizează atât separarea impurităţilor cât şi condiţionarea hidrică a cerealelor. În timpul umectării boabele îşi măresc volumul şi înăuntrul lor apar forţe care distrug coeziunea dintre diferitele părţi anatomice ale bobului de grâu. Învelişul umectat capătă o elasticitate mai mare datorită cărui fapt creşte şi rezistenţa la sfărâmare a boabelor. Acest lucru favorizează obţinerea învelişului sub forma unor particule mari, asigurând astfel separarea lor de particulele mici de endosperm în procesul de măciniş. Locul utilajelor de spălare în procesul tehnologic este de regulă ca ultimă etapă a curăţătoriei negre, înainte de celulele de odihnă. Utilajele tehnologice folosite pentru spălarea cerealelor sunt: Maşina de spălat Bühler tip MPYA. Acest utilaj este o maşină de spălat clasică formată dintr-un bazin de spălare şi o coloană de zvântare. O construcţie similară o au maşinile de spălat româneşti tip MS – 3 (fig. 26) realizate la noi în ţară după licenţa OCRIM. Cerealele sunt alimentate printr-un tub telescopic care, datorită unei articulaţii sferice, permite deplasarea longitudinală a racordului de alimentare mobil de-a lungul bazinului de spălare. Poziţia racordului reglează timpul de menţinere a cerealelor în bazinul de spălare.

Fig. 26. Maşina de spălat tip MS – 3 1 – tub telescopic; 2 – articulaţie sferică; 3 – buncăr de alimentare; 4 – arbore; 5 – cutie cu angrenaje; 6 – baie de ulei; 7 – colector de pietre; 8, 9 – transportoare elicoidale; 10 – plăci metalice; 11, 17 – palete; 12 – manta din tablă perforată; 13 – elemente pentru fixarea mantalei; 14 – arbore coloană de zvântare; 15 – plăci fixare palete; 16 – racord de evacuare; 18 – roată de acţionare; 19 – electromotor; 20 – conductă circulară pentru spălarea mantalei; 21 – coloană de zvântare; 22 – bazin de spălare

73

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor Şnecul de cereale preia masa de boabe şi o deplasează către coloana de zvântare, fără a lăsa boabele în zona de acţionare a şnecului de pietre. Şnecul de cereale are o construcţie specială, având spirala discontinuă, formată din segmente de elice pentru melc, amplasată înclinat faţă de axul melcului. În acest fel fiecare segment de elice creează în apă un turbion, astfel că apare o turbulenţă în apă care amplifică efectul de spălare al masei de cereale. Particulele grele ies de sub acţiunea şnecului de cereale şi ajung în zona şnecului de pietre cu constanţa obişnuită care deplasează pietrele în sens opus către racordul de evacuare al pietrelor, de unde un jet de apă sub presiune le preia şi le transportă prin conducta de transport pietre până la cutia de colectare a pietrelor, unde pietrele sunt separate de pe fundul de tablă perforată. Cerealele sunt împinse de către şnecul de cereale spre coloana de zvântare. Aici, ele sunt preluate de rotorul cu paleţi şi proiectate spre mantaua din tablă perforată. Particulele de apă de pe suprafaţa boabelor se vor desprinde datorită forţei centrifuge şi vor fi eliminate prin orificiile mantalei de tablă perforată, prelingându-se apoi spre bazinul de spălare. Datorită proiectării boabelor de mantaua perforată au loc frecări între manta şi boabe, coloana de zvântare având astfel un efect de decojire. Ca urmare a modului de amplasare a paleţilor înclinaţi pe suportul coloanei de zvântare, sub un unghi de 45°, aceştia vor imprima boabelor o mişcare ascendentă. Boabele se vor ridica în coloana de zvântare până ajung în zona de acţiune a paletelor rotorului de evacuare centrifugală. Acestea vor imprima boabelor o mişcare elicoidală care în cele din urmă va conduce la eliminarea centrifugală prin racordul de evacuare al grâului. Impurităţile uşoare care plutesc la suprafaţa apei se elimină prin racordul de evacuare a corpurilor uşoare. De obicei, datorită construcţiei masive şi a lucrului cu apă, maşinile de spălat se montează la parterul morilor într-un spaţiu acoperit cu beton sclivisit înconjurat de un perete cu o înălţime de 60 – 80 cm pentru a împiedica infiltrarea şi împrăştierea apei în jur. Capacitatea de producţie a maşinii de spălat este de 3t/h. Maşina de spălat combinată tip MSS – 6 este un utilaj de construcţie românească asemănător cu cel precedent, fiind puţin mai evoluat. Diferenţele constau în următoarele: Ø bazinul de spălare are două şnecuri de spălare pentru cereale şi două şnecuri pentru pietre, ceea ce permite dublarea capacităţii de producţie a utilajului; Ø între bazinul de spălare şi coloana de zvântare se află un bazin de sedimentare în care boabele de cereale se sedimentează, iar corpurile uşoare rămân la partea superioară. Boabele de grâu sedimentate sunt trimise în coloana de zvântare prin antrenarea lor de către două jeturi de apă sub presiune trimise prin două duze aflate la partea inferioară a bazinului de sedimentare; Ø acţionarea utilajului se realizează cu ajutorul unui electromotor montat deasupra coloanei de zvântare. Transmiterea mişcării spre bazinul de spălare se realizează prin intermediul roţilor dinţate conice; Ø coloana de zvântare prezintă la exteriorul mantalei de tablă perforată două conducte circulare care au rolul de a spăla mantaua, asigurând astfel îndepărtarea fragmentelor rămase pe manta care s-ar putea descompune, conducând la infectare şi la degajarea unor mirosuri foarte neplăcute.

74

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor

Fig. 27. Schema instalaţiei de recuperare a apei de spălare 1 – rezervor; 2 – robinet de alimentare cu apă de la reţea; 3 – maşini de spălat; 4 – separator de impurităţi uşoare; 5 – filtru; 6 – pompă; 7 – ventil; 8 – rezervor de clorinare a apei I – impurităţi uşoare cu apa de spălare; II – impurităţi uşoare; III – clor; IV – apă de la reţea. Pentru epurarea apelor de spălare în scopul reutilizării acestora se folosesc multe tipuri de instalaţii care au la bază o schemă simplă compusă dintr-un decantor şi un filtru cu nisip (fig. 27). La aceste instalaţii, problema principală pe lângă cea a realizării curăţirii apelor uzate este şi aceea a asigurării cu apa necesară a rezervorului superior care trebuie să asigure funcţionarea instalaţiei de spălare pe o durată de 48 ore. Maşina de spălat tip MSS – 6 foloseşte o instalaţie de recuperare a apelor uzate compusă dintr-un separator de impurităţi care constă dintr-o suprafaţă de tablă cu orificii fine prin care trece apa, dar sunt reţinute impurităţile. Datorită orificiilor fine, pentru a evita colmatarea cu impurităţi, maşina de spălat conţine un sistem de periere montat pe o bandă transportoare care să răzuie suprafaţa perforată. Filtrul folosit pentru epurarea apei uzate poate fi dotat cu diferite straturi filtrante în funcţie de scopul urmărit. Pentru a reduce costurile, straturile filtrante sunt realizate din nisip. În rezervorul inferior apa este clorinată cu BaCl2, după care vehicularea apei se realizează cu ajutorul unei pompe. Rezervorul superior de apă permite adăugarea apei din reţeaua de alimentare curentă pentru completarea acesteia, deoarece o cantitate de apă se pierde datorită neetanşeităţilor instalaţiei, iar o altă cantitate datorită preluării acesteia de către boabele de cereale.

75

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor 5.4. Întrebări recapitulative 1. Ce impurităţi pot fi separate pe baza proprietăţilor hidrodinamice? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Ce utilaje se folosesc pentru separarea hidrodinamică a particulelor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Ce factori influenţează spălarea cerealelor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Ce efect tehnologic are maşina de spălat? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5. Care sunt avantajele şi dezavantajele spălării? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

76

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor 6. Care este locul pe care îl ocupă maşina de spălat în procesul tehnologic de pregătire a cerealelor pentru măciniş? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5.5. Teste de autoevaluare 1. Care sunt dezavantajele utilajelor de separare hidrodinamică ? a. au consum mic de apă; b. pun probleme privind separarea apei din masa de cereale; c. umiditatea cerealelor este greu de controlat; d. pot apare eventuale scăpări de apă din bazin. 2. Ce importanţă are nivelul apei în utilaj în cazul separatorului cu disc rotativ şi a separatorului hidrodinamic cu melc ? a. aleatoare; b. deosebită; c. nu are importanţă.

Rezumat Separarea hidrodinamică a particulelor. O serie de impurităţi care nu pot fi îndepărtate complet nici după mărime, nici după proprietăţile aerodinamice, pot fi separate pe baza comportării lor diferite faţă de cea a cerealelor într-un mediu hidrodinamic. Utilajele de separare hidrodinamică sunt mai puţin întâlnite pentru că au un consum mare de apă şi pun probleme practice referitoare la separarea apei din masa de cereale, la uscarea acesteia şi la eventualele scăpări de apă din bazin. Separarea impurităţilor după proprietăţile lor hidrodinamice se realizează folosind separatorul cu disc rotativ, separatorul hidrodinamic cu conuri, separatorul hidrodinamic cu melc, maşina de spălat grâu. Unele unităţi de morărit desăvârşesc procesul de curăţire prin spălarea cerealelor, după ce acestea au trecut prin toate etapele de curăţire amintite. Efectul tehnologic al maşinii de spălat constă într-o reducere a conţinutului mineral şi în separarea impurităţilor, atât a celor uşoare cât şi a celor grele. Maşinile de spălat realizează atât separarea impurităţilor cât şi condiţionarea hidrică a cerealelor. Locul utilajelor de spălare în procesul tehnologic este de regulă ca ultimă etapă a curăţătoriei negre, înainte de celulele de odihnă.

77

Curăţirea cerealelor de corpuri străine. Separarea particulelor după proprietăţile hidrodinamice. Spălarea cerealelor Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti Danciu I., 2001, Curăţirea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Danciu, I., Trifan, A., 2002, Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, PiatraNeamţ Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Moldoveanu Gh., M. Râmniceanu, N. I. Niculescu, 1980, Utilajul şi tehnologia panificaţiei şi produselor făinoase, Ed. Did.şi Ped., Bucureşti Nicolaescu M., Gh. Moldoveanu, R. Teodosescu, 1983, Exploatarea şi întreţinerea utilajelor din industria morărit şi panificaţie, Editura Tehnică, Bucureşti Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

78

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş

6. CONDIŢIONAREA CEREALELOR. SCHEME TEHNOLOGICE DE PREGĂTIRE A GRÂULUI PENTRU MĂCINIŞ Cuprins 6.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………... 79 6.2. Condiţionarea cerealelor.......................................................................... 80 6.2.1. Decojirea şi perierea.......................................................................... 81 6.2.2. Umectarea.......................................................................................... 90 6.2.3. Efectul condiţionării.......................................................................... 96 6.3. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş..................... 96 6.4. Întrebări recapitulative ........................................................................... 102 6.5. Teste de autoevaluare ..........…………….............................................. 104 6.6. Rezumat .................................................................................................. 104 6.7. Bibliografie ............................................................................................. 105 Introducere Acest capitol prezintă operaţiile tehnologice de condiţionare a cerealelor (decojirea şi perierea, umectarea) precum şi efectul condiţionării. De asemenea sunt prezentate şi scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitoluluui. 6.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să descri operaţia de condiţionare a cerealelor şi efectul acestei operaţii; - să descri operaţiile de decojire şi periere a cerealelor - să descri operaţia de umectare a cerealelor; - să întocmeşti o schenma tehnologică de pregătire a cerealor pentru măciniş.

Durata medie de studiu individual - 3 ore

79

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş 6.2. Condiţionarea cerealelor Condiţionarea cerealelor reprezintă un ansamblu de operaţii care au ca scop modificarea structurii fizice şi îmbunătăţirea calităţii masei de cereale pentru asigurarea unor condiţii mai bune de măciniş şi de panificare a făinurilor rezultate din prelucrarea acestora. Este considerată o operaţie de mare importanta pentru ca: § influenţează procesul de măciniş; § influenţează gradul de extracţie al fainii (% cenuşa); § determină separarea germenilor; § are efect parţial asupra proprietăţilor de panificaţie ale fainii; Prin procesul de condiţionare se urmăreşte modificarea caracteristicilor mecanico-structurale ale boabelor, slăbirea coeziunii între straturile de înveliş şi endosperm, mărirea rezistenţei la sfărâmare a învelişului. Aceste rezultate se pot obţine fie prin ridicarea umidităţii, distribuţia judicioasă a acesteia între diferitele părţi componente ale bobului prin tratamente termice, fie prin operaţii prin care se înlătură unele straturi periferice ale boabelor contribuind astfel la o bună pregătire a masei de cereale în vederea măcinării. Aceste operaţii, legate de umectare şi de tratamentele termice, influenţează şi calităţile de panificaţie ale făinurilor, provocând activizarea unor enzime, modificând structura şi proprietăţile substanţelor proteice şi amidonoase. În ultimul timp, s-au analizat posibilităţile separării totale a învelişului boabelor înaintea măcinării. Rezultatele obţinute arată că acest lucru este greu de realizat datorită coeziunii existente în structura anatomică a boabelor de grâu. În schimb, este posibilă separarea unor straturi de înveliş ale fructului, cum ar fi epicarpul, mezocarpul şi părţi ale endocarpului care sunt mai puţin aderente la bob. Pe acest principiu se bazează decojirea boabelor de cereale. Operaţia de decojire trebuie considerată tot ca o operaţie de condiţionare, deoarece în cursul acesteia se modifică structura anatomică a boabelor. Operaţiile de condiţionare a cerealelor pot fi clasificate astfel: Ø condiţionarea la rece: · decojirea: - uscată se realizează în curăţătoria neagră; - umedă se realizează în curăţătoria albă; - perierea realizată tot în curăţătoria albă. · umectarea: - de profunzime, se realizează cu maşinile de spălat sau cu aparatele de udat; - de suprafaţă, se realizează cu aparatele cu ceaţă înaintea primelor pasaje de măcinare. Ø condiţionarea la cald : - la presiune atmosferică; - în vacuum. În procesul tehnologic de pregătire a cerealelor pentru măciniş, diferitele tipuri de condiţionări pot fi combinate în cadrul instalaţiilor existente în unitatea de morărit respectivă.

80

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş 6.2.1. Decojirea şi perierea După separarea corpurilor străine din masa de cereale, curăţirea nu poate fi considerată ca terminată. Cu toate că cerealele au fost supuse operaţiilor de curăţire a impurităţilor uşoare, pe baza diferenţei proprietăţilor aerodinamice, cu utilaje diferite, pe suprafaţa lor exterioară, în bărbiţă şi în şănţuleţul longitudinal rămâne aderentă o cantitate destul de mare de praf mineral. Dacă cerealele sunt prelucrate în această stare, atunci făina rezultată în urma măcinării va fi de culoare închisă. În afara prafului mineral aderent pe suprafaţa boabelor, în masa de grâu se găsesc de multe ori bulgări de pământ, cu dimensiunea apropiată de cea a boabelor de grâu. Aceştia au parcurs drumul, prin utilajele de curăţire, împreună cu cerealele, fără a putea fi separaţi. Decojirea cerealelor constă în eliminarea fracţiunilor periferice (înveliş pericarpic) ceea ce ne asigură că praful mineral de pe suprafaţa boabelor a fost eliminat, deci s-a eliminat o zonă bogată în substanţe minerale. Această etapă face parte din condiţionarea cerealelor pentru măciniş având loc în curăţătoria albă. În mod incorect, prin decojire se înţelege în practică şi eliminarea prafului mineral de pe suprafaţa bobului şi eliminarea bărbiţei, ceea ce de fapt ar trebui să se numească desprăfuire. Confuzia este foarte frecventă datorită faptului că în acest scop se folosesc aceleaşi utilaje, care poartă numele tot de decojitoare. Etapa de desprăfuire se realizează în curăţătoria neagră. Din aceste motive, decojirea nu poate fi inclusă în cele două curăţătorii. Pentru a lămuri lucrurile deosebim: Ø decojirea uscată (desprăfuire) care constă în eliminarea prafului mineral de pe suprafaţa bobului şi în special al celui din şănţuleţ, dar şi eliminarea bărbiţei. Aceste efecte se obţin ca urmare a impactului boabelor cu organele de lucru ale utilajelor, dar şi datorită frecării boabelor de organele de lucru, sau datorită frecării boabelor între ele. În timpul acestei prelucrări este eliminat o parte din învelişul pericarpic, observându-se uneori şi o pierdere parţială a embrionului. În procesul tehnologic de pregătire a grâului pentru măciniş, decojitorul pentru desprăfuire se aşează după toate utilajele de separare a impurităţilor, ca: separatoarele aspiratoare, separatoarele de pietre, trioarele. În cazul unităţilor de morărit care au maşini de spălat, decojitoarele se montează înaintea acestora, prin spălare definitivându-se separarea prafului mineral. În unităţile de morărit care nu folosesc maşini de spălat, decojitoarele de desprăfuire pot fi urmate de separatoare în cascadă sau de canale de aspiraţie pentru o separare cât mai bună a prafului mineral desprins de pe boabe prin decojire. Această decojire este ultima etapă din cadrul curăţătoriei negre, cu excepţia spălării cerealelor; ea mai poartă denumirea de decojire uscată, deoarece are loc la umiditatea iniţială a cerealelor prelucrate. Ø decojirea umedă (propriu – zisă) urmăreşte eliminarea parţială sau totală, în funcţie de tipul de utilaj folosit şi de modul de conducere a operaţiei de decojire, a învelişului pericarpic.

81

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş Efectul de decojire se obţine mai ales prin frecarea boabelor între ele sau de organele de lucru ale utilajului. Şi aici, ca şi la decojirea uscată, poate apare o pierdere parţială a embrionului şi a învelişului seminal. Această etapă se numeşte decojirea umedă pentru că are loc în curăţătoria albă, după umectarea cerealelor. Şi în acest caz, după decojitoare pot urma utilaje de aspirare pentru a elimina praful degajat, care în acest caz este praf organic, valoros din punct de vedere furajer, care trebuie colectat separat de cel de la decojirea uscată. Ø perierea poate fi considerată şi ea o operaţie de decojire, urmând decojirii umede şi având ca scop desprinderea completă a fâşiilor de înveliş, parţial desprinse de bob în timpul etapelor precedente. Efectul perierii se obţine ca urmare a frecărilor intense ce au loc între boabele de cereale şi nişte perii amplasate pe mantaua şi rotorul utilajului. Această operaţie nu se întâlneşte în toate morile, dar acolo unde există, ea este amplasată după decojirea umedă. Efectul de decojire se obţine prin trei tipuri de acţiuni mecanice: lovirea boabelor de paleţi şi manta, frecarea boabelor între ele şi frecarea boabelor de paleţi şi mantaua utilajului. Eliminarea parţială a endospermului şi a embrionului sau a învelişului seminal sunt nedorite, dar datorită existenţei forţelor de impact şi a rugozităţii suprafeţelor de frecare, ele survin implicit. În procesul de decojire trebuie să se urmărească evitarea spargerii boabelor şi ruperea altor straturi periferice. În cazul apariţiei unor particule detaşate din învelişul seminal sau din stratul aleuronic, utilajul trebuie astfel reglat încât efectul de decojire să fie diminuat. În procesul de decojire se recomandă ca operaţia să se desfăşoare separat pentru fracţiunile cu boabe mari faţă de fracţiunile cu boabe mici. Un indice important este conţinutul în boabe sparte care nu trebuie să depăşească 1%, ştiut fiind faptul că acesta influenţează negativ calitatea făinii obţinute. Efectul de decojire se poate aprecia şi prin scăderea conţinutului mineral cu 0,03 – 0,05 % după fiecare trecere a cerealelor prin utilaj. Deşeurile rezultate în urma decojirii trebuie îndepărtate prin aspiraţie. Prezenţa deşeurilor, pe lângă faptul că măreşte conţinutul mineral al boabelor, împiedică operaţia de decojire, amortizând efectul bătătoarelor şi îngreunând mişcarea boabelor în manta. Pentru completarea operaţiei de decojire se foloseşte şi operaţia de periere în urma căreia praful şi părţi din deşeurile extrase, aderente la bob, sunt îndepărtate. Perierea realizează o eliminare a deşeurilor şi deci o scădere a conţinutului mineral cu 0,01%. Deşeurile rezultate din operaţiile de decojire şi periere au un conţinut mineral ridicat de 4 – 4,5% şi sunt constituite din particule şi foiţe de pericarp. În procesul tehnologic de pregătire a masei de cereale în vederea măcinării există deci, două categorii principale de operaţii de decojire. Prima categorie o constituie operaţia de decojire de desprăfuire care se realizează în încheierea procesului de eliminare a corpurilor străine, folosinduse maşini de decojit cu manta din împletitură de sârmă sau din tablă perforată. Pentru această operaţie cerealele nu se udă în prealabil, deoarece, şi acţiunea bătătoarelor fiind mai slabă, nu există pericolul spargerii boabelor.

82

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş Decojirea de desprăfuire se practică şi înaintea trioarelor cu discuri pentru eliminarea prafului şi a nisipului aderent pe suprafaţa boabelor de cereale. Cercetările realizate în ultimul timp arată că decojitoarele Eureka pot fi folosite şi după umectarea sau spălarea masei de cereale, având o eficienţă destul de mare în înlăturarea prafului udat de pe boabe. A doua categorie, decojirea propriu-zisă se realizează în utilajele de decojit cu manta de şmirghel. Această operaţie se practică după udarea sau spălarea cerealelor, după ce apa a pătruns în bob. Udarea (umectarea) deci, trebuie desăvârşită printr-o omogenizare a umidităţii în bob. Aici, efectul decojirii urmăreşte înlăturarea stratului superficial a unor părţi anatomice care au efect negativ asupra procesului tehnologic de măciniş. De la prima categorie de decojire, cea de desprăfuire, se obţine praful negru, care constituie deşeurile fără valoare nutritivă. Aceste deşeuri au un conţinut mineral ridicat spre deosebire de deşeurile obţinute din cea de-a doua categorie de decojire care sunt deşeuri furajere – praful alb – şi au un conţinut mineral mai scăzut. Din desfăşurarea procesului tehnologic de decojire reiese necesitatea ca cerealele care au fost supuse acestei operaţii să fie imediat măcinate, ele nemaiputând fi supuse conservării în această stare. Pe baza acestor considerente, secţia de curăţătorie a morii se împarte şi ea în două : Ø curăţătoria neagră unde se înlătură corpurile străine fără a atinge integritatea boabelor. Cerealele supuse operaţiilor din curăţătoria neagră pot fi conservate. Ø curăţătoria albă unde operaţiile influenţează proprietăţile mecanico-structurale ale boabelor, producând modificări proprii diferitelor regimuri de măciniş. Cerealele supuse acestor operaţii trebuie imediat măcinate. O conducere corectă a operaţiei de decojire va minimiza pierderile, iar o decojire avansată, înainte de măcinare, cu eliminarea completă a învelişului, va uşura foarte mult procesul de măcinare. Ea este foarte dificilă datorită formei neregulate a boabelor şi a existenţei şănţuleţului de pe bobul de grâu. Cu toate acestea, în ultima vreme marii producători de utilaje de morărit oferă decojitoare cu acţiune intensivă care elimină învelişul fără a pierde embrion sau endosperm. Procesele de decojire depind în primul rând de tipul cerealei supuse decojirii, precum şi de tipul utilajelor de decojire folosite. Indiferent de tipul decojitorului, precum şi de locul lui în procesul de curăţire al cerealelor, efectul tehnologic este determinat de următorii factori: Ø viteza paleţilor (bătătoarelor); Ø unghiul de înclinare al paletelor; Ø lungimea traiectoriei cerealelor în decojitor; Ø distanţa dintre palete şi manta; Ø natura mantalei, respectiv coeficientul de frecare al mantalei; Ø încărcarea specifică. Viteza paleţilor decojitoarelor este proporţională cu cantitatea de energie conferită boabelor de cereale la lovirea acestora de către paleţi. Cu cât forţele de lovire sau forţele de frecare sunt mai mari, cu atât se realizează o

83

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş desprindere mai bună a prafului în faza de desprăfuire, sau frecările sunt mai intense în faza de decojire propriu-zisă. Creşterea vitezei periferice a paleţilor decojitorului determină creşterea eficienţei decojirii. La creşterea vitezei periferice peste o anumită valoare procentul de spărturi din masa de boabe creşte puternic având loc şi ruperea învelişului seminal sau chiar al stratului aleuronic. Creşterea procentului de spărturi creează probleme în fazele ulterioare ale procesului de măciniş. Astfel, în situaţia în care după decojire urmează faza de spălare sau de umectare a cerealelor, viteza de absorbţie a apei va fi diferită la boabele întregi faţă de cele sparte. Boabele sparte vor absorbi o cantitate de apă mai mare depăşind umiditatea optimă de mărunţire îngreunând astfel procesul de măciniş. Ruperea învelişului seminal şi al stratului aleuronic, precum şi spargerea boabelor permit impurificarea endospermului cu praful mineral rezultat din decojire. Ca urmare, făina rezultată din măcinare va avea o culoare mai închisă şi un conţinut mineral mai ridicat. Acelaşi lucru se obţine şi la spălarea boabelor sparte sau a celor cu stratul aleuronic parţial detaşat, deoarece apa de spălare care a preluat praful mineral rezultat din faza de decojire ajunge în contact cu endospermul boabelor, mărindu-i conţinutul mineral. Energia cinetică conferită boabelor de utilaj este:

mw 2 Ec = 2 unde : m – masa unui bob, kg; w – viteza periferică a paleţilor, m/s. Fiecare tip de cereală se caracterizează prin aşa numita energie de spargere a unui bob care este egală cu energia maximă ce poate fi primită de un bob, astfel încât deformaţiile pe care acesta le suferă să rămână în momentul elastic. Viteza periferică maximă a paleţilor se poate defini astfel:

wm =

2E c m

Viteza periferică a paleţilor decojitorului devine deci, o problemă de optim. În practică, ţinând cont de grânele româneşti, la utilajele de decojire folosite se recomandă viteze periferice ale paleţilor de 13 – 15 m/s pentru grâu cu umiditatea sub 15% şi de 15 – 18 m/s pentru grâu cu umiditatea peste 15%. Unghiul de înclinare al paleţilor (fig. 28) determină atât efectul decojirii cât şi amestecarea boabelor în utilaj şi deplasarea acestora spre evacuare.

84

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş

Fig. 28. Unghiul de înclinare al paleţilor Paleţii decojitoarelor pot avea două unghiuri care definesc poziţia acestora: - un unghi a, de înclinare a paletei faţă de generatoarea mantalei, care determină înaintarea cerealelor în interiorul mantalei, având valoarea între 0 – 15° şi este cu atât mai mare cu cât lungimea drumului parcurs de boabe în manta scade şi cerealele părăsesc mai repede utilajul, deci creşte capacitatea de producţie a acestuia; - un unghi b, de înclinare al paleţilor faţă de direcţia radială a mantalei, având valoarea cuprinsă între 0 – 50°. Pentru a = 10° şi lungimea mantalei de 1400 mm, la un diametru de 700 mm, lungimea traiectoriei unui bob este de aproximativ 10 m. Dacă ţinem cont de această înclinaţie, lungimea parcursă de un bob în decojitor variază între 10 şi 20 m. Lungimea traiectoriei cerealelor în decojitor depinde de caracteristicile dimensionale ale mantalei (lungime şi diametru) şi de valoarea unghiului a. Cu cât diametrul şi lungimea mantalei este mai mare, cu atât traiectoria descrisă de fiecare bob va fi mai mare. Distanţa dintre palete şi manta. În decojirea cerealelor distanţa dintre palete şi manta influenţează eficienţa decojirii. Cu cât distanţa dintre palete şi manta este mai mică, cu atât se intensifică frecările din interiorul decojitorului. O distanţă prea mică, determină creşterea procentului de spărturi. În mod obişnuit, distanţa dintre palete şi manta este de 15 – 30 mm. Natura mantalei influenţează decojirea ca urmare a influenţei dată de valorile coeficienţilor de frecare este mai mare, cu atât decojirea este mai intensă. Coeficientul cel mai mic de frecare, respectiv eficienţa cea mai mică se obţine în cazul mantalei din sârmă împletită cu secţiune circulară. Urmează în ordine crescătoare a coeficienţilor de frecare, mantaua din tablă perforată, apoi cea din sârmă împletită cu secţiunea pătrată şi mantaua abrazivă. Eficienţa decojirii cerealelor se exprimă prin reducerea conţinutului de substanţe minerale al masei de cereale, ca urmare a trecerii lor printr-un decojitor. Pentru decojitoarele cu manta din sârmă împletită şi tablă perforată,

85

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş scăderea conţinutului mineral este de 0,01 – 0,02%, iar pentru decojitoarele cu manta abrazivă este de 0,03 – 0,05%. Încărcarea specifică a decojitoarelor influenţează în măsură mai mică eficienţa decojirii, fără a putea fi neglijată. Cu cât încărcarea specifică este mai mică, cu atât decojirea este mai eficientă. Acest lucru se explică prin faptul că odată cu scăderea cantităţii de cereale prelucrate în decojitor, creşte efectul decojirii datorat frecărilor dintre palete şi cereale şi dintre cereale şi manta, în detrimentul frecărilor între boabe cu viteze de deplasare diferite. Spaţiul liber pentru deplasarea cerealelor prin ricoşare creşte prin scăderea încărcării specifice. Odată cu creşterea încărcării specifice, spaţiile libere se micşorează, se intensifică frecările dintre boabe cu viteze şi direcţii diferite de deplasare, scăzând frecările dintre palete, cereale şi manta. Utilajele de decojire sunt: decojitorul cu manta perforată statică (Eureka) care poate fi folosit atât în curăţătoria neagră, cu rol de desprăfuitor, cât şi în curăţătoria albă pentru decojirea propriu-zisă, apoi decojitorul cu manta rotativă, decojitorul dublu cu mantale suprapuse din seria D.D. realizate în ţară după licenţa OCRIM, folosite atât pentru desprăfuire cât şi pentru decojire. Ele se construiesc în trei tipodimensiuni: tip DD – 510 cu manta cilindrică având diametrul de 500 mm şi lungimea de 1000 mm; tip DD – 712 cu diametrul mantalei de 700 mm şi lungimea de 1200 mm şi tip DD – 714 cu diametrul mantalei de 700 mm şi lungimea de 1400 mm. Un alt tip de decojitor este decojitorul cu manta abrazivă (şmirghel) care asigură un efect de decojire superior decojitoarelor cu manta de sârmă împletită sau tablă perforată. Din acest motiv ele sunt folosite mai mult în curăţătoria albă. O decojire prea avansată, mergând până la ruperea stratului aleuronic în unele zone ale bobului de grâu înainte de umectarea acestuia, poate avea efecte tehnologice negative. Apa adăugată poate determina impurificarea endospermului cu praf mineral, ceea ce conduce la înrăutăţirea calităţii făinii obţinute din măcinarea grâului. Decojitoarele de tip intensiv fabricate de firmele BÜHLER sau OCRIM pot fi cu palete sau cu şnecuri. Decojitorul cu manta perforată statică (Eureka). Acest utilaj este cea mai veche formă de decojitor, putând avea carcasa din lemn. Organul de lucru este mantaua realizată din împletitură de sârmă tip Eureka, de unde şi denumirea utilajului, sau din tablă perforată cu orificii de 1,5 – 2 mm. În interiorul mantalei există un rotor având la periferie paleţi înclinaţi faţă de generatoarea mantalei. Masa de boabe intră prin racordul de alimentare al utilajului în manta. Datorită rotirii paleţilor, cerealele sunt antrenate în interiorul mantalei, având loc loviri ale boabelor de paleţi, de manta şi între ele, precum şi frecări. În acest fel va avea loc decojirea şi fracţiunile de înveliş cu dimensiunile mai mici decât orificiile mantalei o vor părăsi şi împreună cu fracţiunile cele mai grele vor fi colectate prin tremiile de colectare a prafului, iar fracţiunile uşoare vor fi antrenate de aerul aspirat şi ajung în camera de decantare, unde majoritatea lor se vor depune şi vor fi evacuate prin sistemul de ecluzare al racordului de evacuarea impurităţilor uşoare. Impurităţile foarte uşoare vor fi eliminate împreună cu aerul prin racordul de aspiraţie.

86

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş Cerealele, datorită înclinării paleţilor faţă de manta, vor descrie o traiectorie elicoidală în interiorul mantalei înaintând către evacuare, fiind eliminate prin racordul de evacuare al cerealelor. Decojitorul cu manta perforată rotativă este foarte asemănător cu cel precedent, singura diferenţă constând în faptul că mantaua este pusă în mişcare de rotaţie de rotor, fiind prinsă pe două discuri. Discul portmanta de la partea de intrare a cerealelor în utilaj are la periferie o coroană dinţată care este angrenat prin intermediul unei roţi dinţate de către sistemul de transmisie al mişcării către manta. Pentru a permite intrarea cerealelor în manta, discul de la intrare are nişte orificii aproape de centrul discului, iar discul de la ieşire are orificiile amplasate mai la periferia discului. Turaţia mantalei este de 0,8 – 1 m/s. Decojitorul dublu din seria D.D. (fig. 29). Pentru că acest tip de decojitor are cele două mantale suprapuse, rezultă dublarea capacităţii de lucru în aceeaşi suprafaţă construită şi permite folosirea celor două jumătăţi de manta în serie, în paralel sau independent. Utilajul este acţionat de un electromotor de 5,5 kW la 1000 rot./min., iar capacitatea lui, în funcţie de tip şi de modul de alimentare este de 1,5 ÷ 6 t/h, viteza periferică a paleţilor este de 16 – 18 m/s, iar distanţa dintre paleţi şi manta este de 25 – 30 mm. Mantaua are orificiile de 1,5 – 2 mm, putând fi realizată din împletitură de sârmă cu secţiunea pătrată dacă utilajul realizează operaţia de desprăfuire, sau din împletitură de sârmă cu secţiunea rotundă, sau din tablă perforată dacă utilajul realizează operaţia de decojire propriu-zisă sau cea de periere. Turaţia optimă a tamburului cu palete este de 275 rot/min, iar viteza periferică 13 – 15 m/s.

Fig. 29. Decojitor dublu (DD 510, 712, 714) 1 – racord de alimentare; 2, 3 – rotoare; 4 – palete; 5 – mantale; 6 – racord evacuare grâu; 7, 13 – racord evacuare praf; 8 – canale de aspiraţie; 9 – ştuţ; 10 – panou; 11 – cameră de decantare; 12 – clapetă; 14 – uşi de vizitare şi control; 15 – motor electric; 16 – sistem de transmisie cu curele.

87

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş Cerealele sunt alimentate prin racordul de alimentare (1), de unde, folosind o clapeta de reglare a alimentării, cerealele sunt aruncate pe suprafaţa interioară a mantalei de către rotoarele (2) şi (3) prevăzute paletele (4).. când grâul vine în contact cu suprafaţa aspră a mantalei, praful, bărbiţa şi partea superficiala a învelişului se desprind. Operaţia de antrenare, lovire şi frecare continuă pe tot parcursul drumului de la intrare în manta şi până la părăsirea acesteia, prin racordul de evacuare grâu (6). Praful şi cojile dislocate de pe suprafaţa boabelor trec forţat prin golurile de la ţesătura mantalei. O parte din acest praf cade liber şi se evacuează pe racordurile de evacuare (7), iar o parte este antrenat de curentul de aer şi depun în camera de decantare (11), de unde sub acţiunea greutăţii lui, se deschide clapeta (12) şi cade prin canalul lateral până iese din maşină. Cu cât viteza periferică a paletelor este mai mare, cu atât efectul tehnologic este mai bun. Când însă viteza periferică depăşeşte o anumită limită, boabele se sparg şi o parte din ele trec cu praful prin ţesătura mantalei. Decojitorul cu manta abrazivă este foarte asemănător cu cel precedent, cu deosebirea că mantaua este compusă din doi semicilindri din împletitură metalică căptuşiţi cu material abraziv, obţinut dintr-un amestec de 70% şmirghel, 17% MgNaOH şi 13% MgCl2. Granulaţia şmirghelului se alege în funcţie de locul utilajului în procesul tehnologic, aceasta fiind cuprinsă între 20 – 36. Între cei doi semicilindri există o fâşie subţire de tablă perforată care permite aspirarea mantalei. Şi din punct de vedere funcţional există asemănare, deosebirea constând doar în faptul că particulele de înveliş rezultate în urma decojirii nu mai pot trece prin manta şi de aceea trebuie să se realizeze separarea lor ulterioară. Se poate folosi o coloană de aspiraţie sau un separator cascadă. Efectul de decojire este foarte intens. Acest tip de utilaj se recomandă pentru curăţătoria albă, dar în acelaşi timp trebuie realizată o foarte bună aspiraţie a produsului evacuat. Decojitorul intensiv cu palete (fig. 30) este oferit de majoritatea firmelor constructoare de utilaje moderne de morărit. Acest tip de utilaj intensifică operaţia de decojire prin creşterea ponderii de frecare între boabe, în dauna celorlalte tipuri de acţiuni. În acest scop, gradul de umplere al mantalei este mai mare ,ceea ce măreşte capacitatea de lucru a utilajului, nemaifiind nevoie de două mantale suprapuse. Prin creşterea ponderii frecărilor, scade procentul de spărturi care era principala problemă a celorlalte tipuri de utilaje; în acelaşi timp creşte şi randamentul de funcţionare al utilajului. Cerealele intră în utilaj prin racordul de alimentare (1), sun preluate de elementele bătătoare, formate din plăci cu palete (14) şi sunt supuse operaţiei de frecare atât de bătătoare cât si de mantaua de sârmă împletită (15). În spaţiile intermediare dintre plăcile cu palete (14), boabele sunt încetinite în fluxul lor pentru a fi din nou apucate de plăcile cu palete care urmează. Prin aceasta se realizează o frecare bob cu bob considerată foarte importantă. Decojirea cerealelor se realizează astfel printr-un efect triplu de frecare: bob – plăci cu palete, bob – manta şi bob – bob. Praful din manta (praf,coji) este evacuat prin racordul de evacuare (9), iar cerealele decojite unt evacuate tangenţial prin racordul (10).

88

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş

Fig. 30. Decojitor intensiv cu palete 1 – racord de alimentare; 2 – lagăre; 3 – roată de acţionare; 4 – apărătoare; 5 – picioare de sprijin; 6 – şurub pentru întinderea curelelor; 7 – tremii colectoare; 8 – electromotor; 9 – racord de evacuare a cernutului mantalei; 10 – racord evacuare cereale decojite; 11 – palete; 12 – arbore; 13 – racord de aspiraţie; 14 – plăci cu palete; 15 – manta din sârmă împletită; 16 – carcasă metalică; 17 – şuruburi de fixare; 18 – mânere de închidere-deschidere; 19 – uşi de vizitare şi control I – alimentare cu cereale; II – evacuare cereale decojite; III – evacuare impurităţi mici; IV – evacuare aer cu praf.

Decojitorul intensiv este asemănător cu jumătatea decojitorului dublu, cu deosebirea că rotorul este hexagonal având la periferie palete înclinate care formează un unghi de 30 – 40° faţă de transversală. Scopul înclinării este acela de avans al boabelor; nu se urmăreşte impactul. Distanţa dintre paleţi şi manta este mai mare ca la utilajele precedente, unele având racordul de aspiraţie fără a avea cameră de decantare. Toate impurităţile antrenate de aer părăsesc utilajul împreună cu acesta, ceea ce impune o capacitate de filtrare a aerului mai mare. Majoritatea producătorilor de utilaje au renunţat la aspirarea utilajului, adaptând racordul de evacuare a cerealelor decojite astfel încât acesta să poată fi legat la o coloană de aspiraţie care să elimine impurităţile din masa de boabe. Decojitoarele Bühler tip MHXF construite după această schemă au încărcări specifice de 10 t/m2 suprafaţă manta şi oră. În funcţie de dimensiuni utilajele pot avea capacitatea cuprinsă între 4 t/h şi 20 t/h. Maşinile de periat. Pentru eliminarea zdrenţelor de înveliş rămase parţial aderente la bob se folosesc perii. Ele sunt confecţionate dintr-un suport de lemn pe care se fixează firele periei care pot fi realizate din iarbă de mare, rădăcini de pir tratat, pene de gâscă sau material plastic tratate antiseptic. Periile se prind pe rotor şi manta în ghidaje folosind şuruburi ce permit apropierea lor pe măsură ce firele se uzează. Ca utilaje de periere se folosesc exact utilajele de decojire. Oricare decojitor poate fi adaptat pentru periere, înlocuind o parte din paleţi cu perii şi montând perii pe suprafaţa mantalei din loc în loc. Astfel, constructorii români de utilaje oferă maşini de periat tip DDP – 714 care sunt identice cu

89

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş decojitoarele de tipul DD, cu excepţia faptului că paleţii de batere sunt înlocuiţi cu perii, care se montează şi pe manta. Un exemplu de maşină de periat este prezentată în figura 31.

Fig. 31. Maşina de periat 1 – cadru de susţinere metalic sau de lemn, 2 – carcasă din tablă sau din lemn, 3 racord de alimentare, 4 – racord de aspiraţie, 5 – racord de evacuare produs bază, 6 racord de evacuare produs cernut prin manta, 7 – piese de capăt ale mantalei, 8 – coroană dinţată, 9 – perii prinse de cadrul mantalei, 10 – perii prinse de cadrul rotorului, 11 – palete de transport, 12 – manta împletită de sârmă

Maşina prezintă pe rotorul (10) perii. Pentru creşterea efectului de periere, maşina are o manta rotativă din sârmă împletită prevăzută de asemenea cu perii (9). Alimentarea maşinii se realizează prin racordul (3), iar evacuarea cerealelor prelucrate prin racordul (5). La ieşire cerealele trec printr-un curent de aer, ce intră prin canalul (13); aerul antrenează tot praful furajer rezultat din prelucrare şi-l transportă spre reţeaua de aspiraţie centrală prin intermediul racordului (4). Cea mai mare cantitate de praf alb separată este evacuată prin racordurile (6). Deşeurile rezultate de la maşinile de periat sunt deşeuri furajere foarte valoroase – praf alb. Unii specialişti morari, susţin că printr-o decojire bună şi o periere corectă se poate suplini rolul tehnologic al unei maşini de spălat. 6.2.2. Umectarea Pentru ca la măciniş să se obţină un randament maxim cu consum mic de energie este necesară pregătirea cerealelor sub forma unor serii de transformări începând cu umectarea şi care poartă numele de condiţionare. Condiţionarea determină o serie de transformări ale proprietăţilor componentelor bobului, care se caracterizează prin îmbunătăţirea proprietăţilor de măciniş ale cerealelor. Condiţionarea hidrică presupune prelucarea boabelor de grâu cu apa sau apă şi căldură, urmată de o perioadă de odihnă.

90

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş Dintre operaţiile de pregătire a grâului pentru măciniş, condiţionarea hidrică influenţează în măsura cea mai mare însuşirile tehnologice ale grâului şi însuşirile de panificaţie ale făinii. Ca urmare a procesului de condiţionare, prin umectarea la rece sau cald, urmată de o perioadă de odihnă, proprietăţile mecanice ale părţilor anatomice ale bobului de grâu se modifică. Învelişul absoarbe apa, care pătrunde prin numărul mare de capilare şi microcapilare, îşi măreşte volumul şi rezistenţa la rupere. Modificarea rezistenţei învelişului se caracterizează în primul rând prin creşterea plasticităţii acestuia. Odată cu creşterea rezistenţei învelişului, creşte şi consumul de energie la mărunţirea grâului la primele pasaje de şrotare, acolo unde rezistenţa învelişului intervine într-o proporţie mare. Prin condiţionare endospermul absoarbe apa care pătrunde prin microcapilare până în interiorul acestuia. Endospermul bine condiţionat trebuie să realizeze prin mărunţire, produse intermediare cu aspect uscat, cu grad mic de aderenţă. Miezul trebuie sa rămână cât mai friabil iar învelişul să se macine în particule (tărâţă) care se sa separe de făină chiar dacă are dimensiuni foarte mici. Depăşirea umidităţii face ca fragmentele de endosperm să adere de suprafaţa cilindrilor măcinători, înrăutăţind mărunţirea. O umiditate ridicată a particulelor de endosperm înrăutăţesc cernerea prin creşterea gradului de aderenţă atât a particulelor între ele, cât şi a acestora de suprafeţele de cernere. Învelişul trebuie sa ajungă la 60-80% umiditate faţă de miez; cu o valoare finala de 15-17% umiditate. Condiţionarea la rece se realizează prin umectări ale cerealelor, în una până la trei trepte, urmate de menţinerea cerealelor la odihnă în celule sau buncăre speciale. Valorile umidităţii cerealelor în fiecare treaptă de umectare, precum şi durata de odihnă după fiecare umectare sunt corelate cu însuşirile fizicochimice ale cerealelor. Prima treaptă de umectare se realizează în scopul creşterii umidităţii cerealelor până la o valoare considerată optimă. Ea se realizează în cazul morilor care au maşini de spălat, chiar din momentul cufundării cerealelor în bazinul de spălare. Datorită faptului că boabele de cereale sunt cufundate în apă o anumită perioadă de timp, funcţie de umiditatea iniţială, umiditatea finală şi proprietăţile lor fizico-chimice, precum şi distribuţia apei în masa de boabe se realizează în mod uniform. În cazul unităţilor care nu dispun de maşini de spălat, umectarea cerealelor poate fi realizată cu ajutorul aparatelor de udat cu turbină sau cu căniţe. Pentru a doua şi uneori a treia treaptă de umectare, atunci când acestea sunt umectări finale, urmate de o durată scurtă de odihnă, se impune utilizarea unor aparate de udat care realizează o distribuţie mult mai uniformă a apei în masa de cereale. Umectarea finală se realizează în vederea obţinerii unei umidităţi mai mari a straturilor de înveliş. Creşterea umidităţii învelişului conduce la mărirea

91

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş rezistenţei lui mecanice, determinând rămânerea acestuia sub forma unor particule sau foiţe de dimensiuni mari în urma mărunţirii la valţuri şi asigurând o separare mai bună şi mai uşoară la cernere. În cazul cerealelor cu sticlozitate mare, cu capacitate mică de absorbţie a apei, se poate realiza o umectare în trei trepte. Primele două sunt umectări de profunzime care pot fi realizate cu maşina de spălat şi cu aparatul de udat cu turbină sau discuri. În lipsa maşinii de spălat, ambele trepte de umectare pot fi realizate prin folosirea aparatelor de udat. După fiecare aparat de udat, cerealele sunt menţinute timp de 6 – 12 ore în celulele de odihnă pentru pătrunderea apei în tot bobul şi uniformizarea umidităţii părţilor sale anatomice. Ultima treaptă de umectare, denumită şi umectarea de suprafaţă, se practică după „curăţătoria albă“; ea trebuie realizată cu un umidificator cu dispersie bună a apei în masa de cereale. Apa se distribuie prin pulverizare, sub formă de picături foarte mici, în mod uniform pe suprafaţa boabelor, umiditatea acestora crescând cu 0,5 – 0,3%. Această umectare este urmată de o odihnă scurtă, de 15 – 30 minute, timp în care apa adăugată pătrunde doar în embrion şi în învelişurile bobului. Pentru umectarea cerealelor se folosesc următoarele utilaje: aparatul de udat cu turbină; aparatul de udat cu căniţe; aparatul de udat prin pulverizare cu discuri, care realizează o distribuţie uniformă a apei în masa de cereale şi se utilizează în mod frecvent pentru umectarea cerealelor în ultima treaptă de condiţionare; aparatul de udat prin pulverizare cu aer comprimat, care asigură o umectare cu un grad sporit de uniformitate în distribuirea apei în masa de cereale şi se foloseşte în ultima treaptă de umectare. Aparatul de udat cu căniţe (fig. 32) funcţionează ca un dozator de apă pus în mişcare de cerealele aflate în cădere, pe un rotor. Pentru acelaşi debit de cereale, el poate realiza o dozare a apei cu precizie mai mare decât aparatul de udat cu turbină, între limite destul de largi.

Fig. 32. Aparat de udat cu căniţe 1 – racord de alimentare; 2 – carcasă; 3 – rotor cu palete; 4 – contragreutate; 5 – sabot; 6 – roată; 7 – pinion; 8 – bazin cu apă; 9 – disc; 10 – căniţe; 11 – flotor; 12 – roată dinţată; 13 – conductă de evacuare a apei dozate; 14 – capac; 15 – pâlnie colectoare de apă; 16 – mâner; 17 – arc; 18 – tijă I – alimentare cereale; II – evacuare cereale; III – evacuare apă dozată.

92

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş Aparatul de udat cu căniţe este format dintr-un rotor cu palete (3), montat în carcasa metalică (2), deasupra unui şnec. Şnecul are rolul de a amesteca grâul cu apa şi de a-l transporta la celulele de odihnă. Acţionarea rotorului cu palete se face automat prin cădere liberă a grâului pe paletele rotorului, învârtindu-l. Pe axul rotorului este montat un disc (9) cu cănite (10) care se roteşte într-un bazin cu apa ataşat lângă carcasa rotorului cu palete. Căniţele se încarcă cu apă şi apoi sunt deversate într-o pâlnie colectoare (15) ce dirijează apa în şnecul de grâu, unde se face amestecul grâului cu apa. Aparatul de udat cu turbină, (fig.33) se construieşte în prezent la noi în ţară, în locul discului cu căniţe, folosindu-se o turbină. Turbina pe circumferinţă are o serie de canale, ce converg către axul discului. Canalele au o formă, care le permite să preia o cantitate de apă din bazin şi să o deverseze prin axul lor într-o pâlnie colectoare, iar apoi în transportorul cu melc.

Fig. 33. Aparat automat de udat 1 – racord de alimentare; 2 – carcasă, 3 – turbină; 4 – bazin de apă; 5 – alveolele turbinei; 6 – flotor; 7 - racord de alimentare cu apă; 8 – turbină mică; 9 – pâlnie; 10 – gură pentru golirea bazinului.

Aparatul de udat prin pulverizare cu aer comprimat (fig.34) realizează umectarea grâului prin pulverizare înainte de intrarea grâului la măcinat. Umectarea prin pulverizare mai poartă numele şi de umectare finală care are ca scop principal restabilirea raportului necesar dintre umiditatea învelişului şi umiditatea endospermului. Aparatul de umezire este format dintr-un transportor cu palete (6) montat într-o carcasă (2) prevăzută cu un racord de alimentare (3) şi un racord evacuare a grâului umezit (10). Instalaţia de alimentare este prevăzută cu clapetă cu contragreutate (4) pusă în legătură prin intermediul unui ventil electromagnetic cu instalaţia de producere a aerului comprimat necesar pentru pulverizarea fină a apei ca o ploaie fină sau ca o ceaţă. În momentul în care se face alimentarea cu grâu, grâul apasă pe clapetă, aceasta pune în funcţiune ventilul electromagnetic şi începe pulverizarea fină a apei, astfel încât grâul când cade pe transportorul cu palete trece prin această ceaţă şi se umezeşte.

93

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş Transportorul cu palete produce amestecarea grâului cu apa şi transportul lui spre gura de evacuare.

Fig. 34. Aparat de udat prin pulverizare cu aer comprimat 1 – cadru de susţinere; 2 – carcasă metalică; 3 – racord alimentare; 4 – clapetă cu contragreutate; 5 – bazin; 6 – transportor cu palete; 7 – rezervor de aer; 8 – compresor; 9 – electromotor; 10 – racord evacuare; 11 – duză pulverizare apă.

Condiţionarea la cald Studiile au arătat ca o combinare a umectării cu căldură poate accentua însuşirile tehnologice şi de panificaţie Dacă temperatura creşte, creşte gradul de pătrundere a apei în boabe şi timpul necesar pentru ca apa să ajungă la centrul bobului scade faţă de temperatura normală. Valori favorabile 30-45°C iar daca se doreşte influenţarea calităţilor de panificaţie ale făinii 50-60°C (enzime, proteine, amidon). Condiţionarea la cald poate fi realizată prin folosirea coloanelor de condiţionare la presiunea atmosferică sau în vid, precum şi a agregatelor de condiţionare prin aburire. Condiţionarea la cald, utilizând coloana de condiţionare, se face într-o corelaţie strânsă între însuşirile fizico-chimice ale cerealelor şi parametrii condiţionării, adică: umiditatea cerealelor la intrarea în coloană, temperatura şi durata de parcurgere a zonelor coloanei de condiţionare. Coloanele de condiţionare folosesc diverşi agenţi termici, cele mai reprezentative fiind: coloana de condiţionare MIAG poate fi folosită atât pentru uscarea cerealelor cât şi pentru condiţionarea lor; coloana de condiţionare în vid; agregatul de condiţionare cu abur. Instalaţiile de aburire a cerealelor pot fi cu un şnec, sau cu două şnecuri de aburire, distribuirea aburului în masa cerealelor făcându-se cu ajutorul unor injectoare prevăzute în mantaua şnecurilor. Durata aburirii cerealelor este de 30 – 60 secunde, procedeul fiind indicat pentru grânele cu gluten slab, cu indice mare de deformare (atacate de ploşniţa grâului). Tratamentul hidric este acea fază a procesului tehnologic în care se urmăreşte reglarea umidităţii masei de cereale, atât ca valoare cât şi ca distribuţie, la valoarea optimă pentru măcinarea cerealelor respective în

94

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş condiţii de mediu dat. Pe măsură ce temperatura boabelor se măreşte creşte gradul de pătrundere a apei în boabe , iar timpul necesar pentru a ajunge apa în centrul bobului se scurtează în comparaţie cu pătrunderea la temperatură normală. Efectul căldurii în condiţionarea grâului are două aspecte: accelerează intrarea apei în boabele de grâu şi produce un efect pozitiv asupra însuşirilor de panificaţie ale făinii, având şi unele influenţe de natură mecanică, fizicochimică şi biochimică, ceea ce duce la stimularea activităţii enzimatice. La măcinare, cerealele trebuie să aibă un optim de umiditate la care se obţine randament maxim cu consum minim de energie. Explicaţia este următoarea: boabele de grâu sunt corpuri capilare, cu o structură complexă în care părţile componente au comportări diferite la pătrunderea apei, astfel învelişurile cu structură fibroasă prezentând multe capilare cu o rezistenţă mai mare absorb uşor apa, mărindu-şi volumul, rezistenţa şi elasticitatea. Avantajele condiţionării la cald: – Reducerea timpului de odihnă la 60-90 min – Reducerea numărului de celule de odihnă – Accelerarea difuziei apei în bob – Scade coeziunea înveliş-miez daca creste si scade temperatura – Îmbunătăţirea însuşirilor de panificaţie (gluten) La morile din ţara noastră se practică umectarea cu apă rece de la reţea într-o singură treaptă, s-au cel mult două, iar pentru odihnă se folosesc buncăre de odihnă sau celule de siloz. Pentru umectarea cerealelor se folosesc următoarele utilaje: aparatul de udat cu turbină; aparatul de udat cu căniţe; aparatul de udat prin pulverizare cu discuri, care realizează o distribuţie uniformă a apei în masa de cereale şi se utilizează în mod frecvent pentru umectarea cerealelor în ultima treaptă de condiţionare; aparatul de udat prin pulverizare cu aer comprimat, care asigură o umectare cu un grad sporit de uniformitate în distribuirea apei în masa de cereale şi se foloseşte în ultima treaptă de umectare. Pe lângă aparatele de umectat clasice, pentru umectarea cerealelor se foloseşte un aparat foarte modern, produs de firma Bühler, numit AQUATRON. Şi aparatele de udat clasice au o precizie destul de bună în ce priveşte umectarea cerealelor, dar nu sunt suficient de sensibile la conţinutul iniţial de umiditate al acestora. Pe de altă parte, aparatele de udat nu răspund corect la variaţiile bruşte ale debitului de cereale. AQUATRONUL completează toate aceste lipsuri prin folosirea unei măsurări în flux „on – line“ a debitului şi umidităţii cerealelor şi transmiterea acestor valori către un controlor logic programabil (PLC) care conţine deja nivelul de umiditate dorit. Acest controlor logic programabil primeşte informaţiile, le prelucrează şi transmite comenzile referitoare la adaosul de apă necesar către un robinet dozator în timp real. În acest fel apa dozată ajunge în contact exact cu cerealele ce au fost supuse măsurătorii. Aparatul are o capacitate de producţie între 1 – 10 t/h. Deşi aceste aparate necesită energie electrică pentru acţionare, ele s-au impus datorită avantajelor pe care le prezintă şi anume:

95

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş § uniformitatea practic perfectă a conţinutului de umiditate a boabelor; § reglarea umidităţii în timp real şi în funcţie de umiditatea materiei prime; § cunoaşterea prin afişare a umidităţii şi a debitului masic de materie primă; § posibilitatea folosirii apei clorinate fără modificări suferite de aparat; § existenţa conductei de ocolire (bay–pas) pentru cazul defectării vreunui subansamblu al aparatului. 6.2.3. Efectul condiţionării În urma condiţionării, cerealele îşi îmbunătăţesc substanţial proprietăţile tehnologice de măcinare, constând în: ü reducerea conţinutului mineral al făinurilor obţinute prin măcinarea grâului şi îmbunătăţirea culorii ei; ü creşterea extracţiei de făină cu 1 – 2%; ü creşterea randamentului de produse intermediare; ü se îmbunătăţesc cernerea şi măcinarea produselor intermediare de măciniş; ü separarea învelişurilor de endosperm se realizează în condiţii mai bune; ü scade consumul de energie la măcinare cu 5 – 25%; ü se îmbunătăţesc proprietăţile de panificaţie ale făinurilor rezultate din măcinare. 6.3. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş Schemele tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş sunt prezentate sub forma unor grafice folosind simboluri pentru utilaje (Anexa 1) legate între ele în ordinea desfăşurării fluxului tehnologic. Alegerea şi întocmirea schemelor tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş sunt corelate şi condiţionate de o serie de factori, cum ar fi: · capacitatea de prelucrare a morii; · calitatea cerealelor prelucrate; · dotarea cu echipament tehnologic; · regimul de măciniş; · randamentul şi calitatea produselor finite. Între capacitatea de prelucrare a morii şi gradul de dezvoltare al procesului de curăţire, reprezentat prin schema tehnologică, există o strânsă legătură. Cu cât capacitatea de prelucrare a morii este mai mare şi cu cât se urmăreşte obţinerea unui randament mai mare de făină de calitate superioară, cu atât procesul de curăţire şi condiţionare al cerealelor va fi mai dezvoltat. În cazul măcinişului prestator, curăţirea se limitează, de cele mai multe ori, la o separare a impurităţilor într-un ciur sau un separator-aspirator, completată uneori cu un trior cilindric, fără a realiza condiţionarea cerealelor. Desprăfuirea se realizează doar în unele cazuri.

96

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş În măcinişul industrial, practicat în unităţi de morărit cu capacitatea de peste 50 t/24h, se realizează o pregătire completă a cerealelor pentru măciniş, folosind curăţătoria neagră, condiţionarea şi curăţătoria albă. Pentru asigurarea continuităţii procesului de măciniş, capacitatea secţiei de pregătire a cerealelor pentru măciniş se calculează cu 10 – 20% mai mare faţă de capacitatea morii. Unităţile de morărit destinate obţinerii făinii pentru paste făinoase sau a făinii albe superioare, trebuie să realizeze o pregătire foarte bună a grâului, cu o schemă tehnologică capabilă să asigure prelucrarea grâului dur, a cărui umectare trebuie realizată în două sau trei trepte, cu respectarea duratei de odihnă corespunzătoare după fiecare treaptă. Schema tehnologică de curăţire a grâului pentru o moară prestatoare La morile care lucrează în regim prestator, curăţirea grâului are în vedere separarea impurităţilor. În fig.35 este prezentată o schemă tehnologică de curăţire pentru măcinişul în regim prestator la o moară cu capacitatea de 10 – 20 t/24h.

Fig. 35. Schema tehnologică de curăţire pentru o moară prestatoare 1 – buncăr; 2, 11 – elevator; 3 – separator-aspirator; 4 – separator magnetic; 5 – trior principal; 6 – trior de repriză; 7 – decojitor; 8 – ventilator; 9 – ciclon; 10 – ecluză.

97

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş Cerealele sunt cântărite şi apoi răsturnate în buncăr, de unde sunt preluate de un elevator care le transportă pe verticală pentru alimentarea separatorului aspirator. Acesta înlătură impurităţile pe baza diferenţei de mărime şi a proprietăţilor aerodinamice. Fracţiunea „a” de impurităţi rezultată de la prima suprafaţă de separare este colectată într-un recipient metalic, fiind formată din: fragmente de spice, paie, fragmente textile, de lemn, hârtie folosite la etanşarea mijlocului de transport, pietre, bulgări de pământ. De pe a doua suprafaţă de separare rezultă fracţiunea „b” formată din impurităţi de dimensiuni mari, cum ar fi: fragmente de spice şi paie ce au trecut prin prima suprafaţă de separare, pietre, bulgări de pământ, boabe de porumb etc. Această fracţiune se colectează la sac. Cea de-a treia suprafaţă de separare separă ca cernut fracţiunea „c” compusă din impurităţi de dimensiuni mici care se colectează la sac; grâul se obţine ca refuz. În fracţiunea de impurităţi mici intră: nisip, seminţe de buruieni de dimensiuni mici ca hrişcă, rapiţă, muştar sălbatic etc., spărtură de grâu. Tot la sac se colectează şi fracţiunea uşoară „d”, compusă din: palee, fragmente de spice, boabe seci, care se depune în camera de decantare a separatorului. Impurităţile magnetice sunt reţinute de magnetul permanent al separatorului aspirator. Separarea impurităţilor de formă sferică sau cvasisferică se face cu ajutorul bateriei de trioare. În urma curăţirii la trior se obţin deşeurile de tior, formate din: neghină, măzăriche, spărtură de grâu şi alte seminţe de buruieni, care se colectează la sac. Desprăfuirea se realizează într-un decojitor cu manta din sârmă împletită. Fracţiunea „f” reprezintă praful negru care se colectează împreună cu fracţiunea „g” provenită prin separarea aerului care aspiră utilajele secţiei, în ciclon. Aspiraţia este asigurată de ventilator, iar evacuarea impurităţilor uşoare, depuse în ciclon, din aerul de aspiraţie, este asigurată de o ecluză. Curăţătoria albă se utilizează destul de rar la morile cu capacităţi de până la 30 t/24h. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş la mori cu capacităţi de 30 – 80 t/24h. Creşterea capacităţii de prelucrare, precum şi cerinţele impuse de randamentele şi calitatea produselor finite, permit o dotare tehnică superioară celei folosite la morile de capacităţi mici, prestatoare şi impun un proces tehnologic complet. El trebuie să cuprindă toate fazele tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş: curăţătoria neagră, condiţionarea şi curăţătoria albă. O asemenea schemă tehnologică este prezentată în fig. 36.

98

Fig. 36. Schema tehnologică de curăţire pentru o moară cu capacitatea de 30 – 80 t/24h. 1 – autobasculantă; 2 – vagon C.F.; 3, 4, 7, 36 – buncăre; 5, 16, 27, 32 – elevatoare; 6, 9 – distribuitoare cu două căi; 8, 37 – cântar automat; 10 – tarar de precurăţire; 11, 20 – magneţi permanenţi; 12, 15, 31 – transportoare elicoidale; 13 – celule de odihnă; 14 – aparate de procentaj; 17, 25 – ventilator; 18 – ciclon; 19 – separator-aspirator; 21 – baterie de trioare; 22 – trior spiral; 23 – decojitor cu manta din sârmă împletită; 24 – maşină de spălat; 26 – baterie de cicloane;

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş

99

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş În unele unităţi de morărit, maşinile de spălat au fost scoase din funcţiune datorită dezavantajelor generate de exploatarea acesteia, sau nu au fost prevăzute. În cazul în care maşina de spălat a fost scoasă din fluxul tehnologic, ea cumulând şi funcţia de separare a pietrelor, în locul ei este necesar să se introducă un separator de pietre. Cu toate dezavantajele, maşina de spălat are un efect tehnologic de desprăfuire superior oricărui alt utilaj, atunci când se urmăreşte obţinerea unor sortimente de făină tip „000” sau făină de paste. Există unităţi de morărit cu capacitatea de 50 – 80 t/24h la care se practică umectarea de profunzime în două trepte consecutive, intercalate între curăţătoria neagră şi albă. Fiecare umectare este urmată de odihna grâului în celule de odihnă. Condiţionarea în trei trepte se practică foarte rar; primele două de profunzime, urmate de o odihnă de 4 – 10 ore fiecare, iar ultima, de suprafaţă, urmată de o odihnă scurtă de 15 – 20 minute. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş la mori cu capacităţi de peste 100 t/24h. Schemele tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş la mori cu capacităţi de prelucrare mai mari de 100 t/24h nu diferă prea mult de cele cu capacităţi cuprinse între 30 şi 80 t/24h. În fig. 37 este prezentată o astfel de schemă, care cuprinde toate fazele tehnologice: precurăţire, depozitare-lotizare, curăţătorie neagră, condiţionare, curăţătorie albă.

100

Fig. 37. Schema tehnologică de pregătire a grâului pentru măciniş la o moară cu capacitatea mai mare de 100 t/24h 1 – autobasculantă; 2 – vagon c.f.; 3, 4, 7 – buncăre; 5, 19, 31, 37 – elevatoare; 6, 9, 20, 38 – distribuitoare cu două căi; 8, 37 – cântare automate; 10 – tarar de precurăţire; 11, 22 – magneţi permanenţi; 12, 28, 44 – ventilatoare; 13 – ciclon; 14, 18, 34, 36 – transportoare elicoidale; 15 – celule de depozitare; 16 – celule de amestec; 17 – aparat de procentaj; 21 – separator-aspirator; 23 – separator de pietre;24 – baterie de trioare; 25 – trior spiral; 26, 39 – decojitoare intensive; 27, 40 – separatoare cascadă; 29, 45 – baterie de cicloane; 30, 46 – buncăre de praf; 32 – aparat automat de umectare; 33 – omogenizator intensiv; 35 – celule de odihnă; 41 – umidificator pneumatic; 43 – buncăr de odihnă.

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş

101

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş 6.4. Întrebări recapitulative 1.

Care este efectul condiţionării cerealelor?

............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2.

Ce operaţii cuprinde condiţionarea la rece a cerealelor?

............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3.

Ce este desprăfuirea?

............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Prin ce se deosebeşte desprăfuirea de decojirea propriu-zisă? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5.

Ce tipuri de decojitoare cunoaşteţi?

............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

102

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş 6.

Ce utilaj poate fi suplinit printr-o decojire şi periere bună?

............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7.

Ce utilaje se folosesc pentru umectarea cerealelor?

............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 8.

Cum se poate realiza condiţionarea la cald a cerealelor?

............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 9.

Ce proprietăţi tehnologice ale cerealelor se îmbunătăţesc prin

condiţionare? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

103

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş 6.5. Teste de autoevaluare 1. Care sunt transformările care au loc în bob ca urmare a condiţionării ? a. absorbţia apei; b. creşterea plasticităţii învelişului; c. creşterea rezistenţei învelişului. 2. După care din treptele de umectare este obligatorie odihna cerealelor ? a. numai după prima treaptă; b. după a doua şi a treia treaptă; c. după toate treptele; d. după prima şi a doua treaptă. 3. Care este locul ultimei trepte de umectare în secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş ? a. după curăţătoria neagră; b. după curăţătoria albă; c. după ambele curăţătorii. 4. Umectarea de suprafaţă se poate realiza cu: a. aparatul de udat cu căniţe; b. maşina de spălat grâu; c. umidificatorul prin pulverizare. 5. Ce rol are odihna cerealelor după umectare ? a. uniformizează umiditatea în părţile anatomice ale boabelor; b. grăbeşte cernerea;

c. modifică umiditatea cerealelor în sensul reducerii acesteia. Rezumat Condiţionarea cerealelor reprezintă un ansamblu de operaţii care au ca scop modificarea structurii fizice şi îmbunătăţirea calităţii masei de cereale pentru asigurarea unor condiţii mai bune de măciniş şi de panificare a făinurilor rezultate din prelucrarea acestora. În procesul tehnologic de pregătire a cerealelor pentru măciniş, diferitele tipuri de condiţionări pot fi combinate în cadrul instalaţiilor existente în unitatea de morărit respectivă. Decojirea cerealelor constă în eliminarea fracţiunilor periferice (înveliş pericarpic) ceea ce ne asigură că praful mineral de pe suprafaţa boabelor a fost eliminat, deci s-a eliminat o zonă bogată în substanţe minerale. Această etapă face parte din condiţionarea cerealelor pentru măciniş având loc în curăţătoria albă. Utilajele de decojire sunt: decojitorul cu manta perforată statică (Eureka) care poate fi folosit atât în curăţătoria neagră, cu rol de desprăfuitor, cât şi în curăţătoria albă pentru decojirea propriu-zisă, apoi decojitorul cu manta rotativă, decojitorul dublu cu mantale suprapuse din seria D.D. realizate în ţară după licenţa OCRIM, folosite atât pentru desprăfuire cât şi pentru decojire. Umectarea cerealelor. Condiţionarea determină o serie de transformări

104

Condiţionarea cerealelor. Scheme tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş ale proprietăţilor componentelor bobului, care se caracterizează prin îmbunătăţirea proprietăţilor de măciniş ale cerealelor. Prin umectarea la rece sau cald, urmată de o perioadă de odihnă, proprietăţile mecanice ale părţilor anatomice ale grâului se modifică. Condiţionarea la cald poate fi realizată prin folosirea coloanelor de condiţionare la presiunea atmosferică sau în vid, precum şi a agregatelor de condiţionare prin aburire. Durata aburirii cerealelor este de 30 – 60 secunde, procedeul fiind indicat pentru grânele cu gluten slab, cu indice mare de deformare (atacate de ploşniţa grâului). La morile din ţara noastră se practică umectarea cu apă rece de la reţea într-o singură treaptă, s-au cel mult două, iar pentru odihnă se folosesc buncăre de odihnă sau celule de siloz. Pentru umectarea cerealelor se folosesc următoarele utilaje: aparatul de udat cu turbină; aparatul de udat cu căniţe; aparatul de udat prin pulverizare cu discuri, care realizează o distribuţie uniformă a apei în masa de cereale şi se utilizează în mod frecvent pentru umectarea cerealelor în ultima treaptă de condiţionare; aparatul de udat prin pulverizare cu aer comprimat, care asigură o umectare cu un grad sporit de uniformitate în distribuirea apei în masa de cereale şi se foloseşte în ultima treaptă de umectare. Efectul condiţionării constă în: reducerea conţinutului mineral al făinurilor obţinute prin măcinarea grâului şi îmbunătăţirea culorii ei; creşterea extracţiei de făină cu 1 – 2%; creşterea randamentului de produse intermediare; îmbunătăţirea cernerii şi măcinării produselor intermediare de măciniş; separarea învelişurilor de endosperm în condiţii mai bune; scăderea consumului de energie la măcinare cu 5 – 25%; îmbunătăţirea proprietăţilor de panificaţie ale făinurilor rezultate din măcinare. Schemele tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş sunt prezentate sub forma unor grafice folosind simboluri pentru utilaje legate între ele în ordinea desfăşurării fluxului tehnologic. Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti Danciu I., 2001, Curăţirea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, Piatra-Neamţ Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca

105

Măcinarea cerealelor

7. MĂCINAREA CEREALELOR Cuprins 7.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………... 106 7.2. Măcinarea cerealelor......…..................................................................... 107 7.2.1. Clasificarea utilajelor de mărunţire………………………………... 109 7.2.2. Măcinarea la moara cu pietre............................................................ 111 7.2.3. Măcinarea la moara cu ciocănele...................................................... 112 7.2.4. Măcinarea la valţuri........................................................................... 114 7.2.4.1. Funcţiile tehnologice ale valţurilor……………………………….. 116 7.2.4.2. Factorii care influenţează capacitatea de producţie a 124 valţurilor……………………………………………………………………………… 7.3. Întrebări recapitulative ........................................................................... 125 7.4. Teste de autoevaluare ..........……………............................................... 128 7.5. Rezumat .................................................................................................. 129 7.6. Bibliografie ............................................................................................. 131 Introducere Acest capitol prezintă noţiuni privind măcinarea cerealelor, funcţiile tehnologice ale valţurilor şi factorii care influenţează capacitatea de producţie a valţurilor. De asemenea sunt prezentate utilajele folosite la măcinarea cerealelor. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitoluluui. 7.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să defineşti operaţia de măcinare; - să descri fazele procesului tehnologic de de măciniş; - să identifici funcţiile tehnologice ale valţurilor şi factorii care influenţează capacitatea de producţie a valţurilor; - să identifici utilajele folosite la mărunţirea cerealelor.

Durata medie de studiu individual - 3 ore

106

Măcinarea cerealelor

7.2. Măcinarea cerealelor Mărunţirea boabelor de cereale, adică transformarea grâului în făină, griş, germeni şi tărâţe, a secarei în făină şi tărâţe, iar a porumbului în mălai, germeni şi tărâţe se realizează prin mai multe operaţii tehnologice care convenţional poartă numele de „proces de măciniş“ şi care se realizează în secţia de măciniş, sau moara propriu-zisă. Operaţiile unitare de bază care intervin în procesul de măciniş sunt: · mărunţirea propriu-zisă · cernerea sau sortarea şi · curăţirea produselor intermediare. Operaţiile îmbracă diferite aspecte în funcţie de locul şi rolul lor în desfăşurarea procesului tehnologic. Aceste operaţii pot fi considerate că formează un ciclu care se repetă până când întregul endosperm este transformat în făină, iar învelişul în tărâţă. La fiecare repetare a ciclului, parametrii tehnologici ai utilajelor de măcinare se schimbă în funcţie de stadiul de transformare al cerealelor. Pentru realizarea operaţiilor tehnologice în moară este nevoie de ajutorul instalaţiilor de transport şi ventilaţie. Controlul cantităţii de cereale măcinate şi al produselor finite rezultate se face prin cântărire automată. Utilajele folosite la măcinare sunt valţurile şi dislocatoarele (detaşoarele), iar la cernere se folosesc sitele plane şi maşinile de griş. Transportul pneumatic se realizează cu ajutorul ventilatoarelor de înaltă presiune, a cicloanelor de descărcare, a bateriilor de cicloane pentru filtrare şi a filtrelor cu ciorapi textili. Transportul mecanic se face cu ajutorul şnecurilor şi al elevatoarelor, iar ventilaţia este asigurată de ventilatoare de joasă şi medie presiune şi filtre. Măcinarea sau mărunţirea este operaţia de bază din moară. Secţia de măciniş poate fi dezvoltată funcţie de capacitatea unităţii respective, de regimul tehnologic adoptat. Măcinarea cuprinde toate operaţiile la care sunt supuse cerealele pentru a fi transformate în făină. În funcţie de caracterul regimului tehnologic adoptat în cadrul operaţiilor care se desfăşoară în secţia de măciniş se pot obţine produse finite de o anumită calitate. Operaţiile tehnologice principale pot fi realizate cu utilaje din cele mai diverse tipuri constructive, corespunzător anumitor regimuri tehnologice. În procesul de măcinare al cerealelor se disting următoarele faze tehnologice principale: 1. şrotarea – este acea fază tehnologică în care se separă conţinutul endospermic al boabelor pentru a rămâne în final stratul de înveliş sub formă de tărâţe. În urma fazei de şrotare se obţin pe de o parte produse intermediare constituite din grişuri şi dunsturi, iar de cealaltă parte stratul de înveliş sub formă de tărâţe şi făină. Grişurile şi dunsturile sunt prelucrate în celelalte faze ale procesului tehnologic pentru a ajunge la produsele finite dorite. 2. divizarea grişurilor şi dunsturilor – este faza în care particulele de endosperm obţinute în procesul de şrotare sunt sortate pe clase de

107

Măcinarea cerealelor granulozitate şi uscate de făină. Faza aceasta de divizare se realizează numai prin cernere. 3. curăţirea grişurilor şi dunsturilor – este faza în care produsele intermediare sunt îmbogăţite numai în endosperm curat. Ca produse uzate din această fază, apar particulele care au şi un conţinut oarecare de înveliş, de tărâţe. Curăţirea grişurilor şi dunsturilor se realizează în utilaje proprii pentru această operaţie. 4. desfacerea grişurilor – este faza în care produsele intermediare cu granulozitate mare sunt supuse operaţiei de mărunţire pentru extragerea particulelor de endosperm curat şi înlăturarea acelora care mai conţin straturi de înveliş. Produsele rezultate din faza de desfacere sunt supuse din nou operaţiei de curăţire. 5. măcinarea grişurilor şi a dunsturilor – este faza în care produsele formate din endosperm de diferite granulozităţi sunt aduse la granulozitatea făinii. În afara acestor faze principale, în schemele de măciniş mai apar şi altele în funcţie de dezvoltarea pe care o are procesul însăşi. Astfel, pot apare fazele de degerminare, de măcinare a refuzurilor, de prelucrare a produselor refuzate de la maşinile de griş. În procesul de măcinare nu toate fazele principale sunt obligatorii. Măcinarea poate fi de mai multe feluri. Astfel putem avea o măcinare plată sau strânsă când mărunţirea boabelor se face direct la granulozitatea făinii, fără alte operaţii speciale. Măcinarea înaltă sau rotundă se aplică atunci când se urmăreşte în primul rând separarea stratului de înveliş de endosperm printr-o prelucrare treptată a boabelor, iar apoi endospermul curat se aduce la granulozitatea făinii. Deci, mărunţirea este operaţia unitară de micşorare a dimensiunilor geometrice ale particulelor ca urmare a acţiunii unor eforturi unitare exterioare şi care în morărit are diferite aspecte: · mărunţirea boabelor în scopul separării învelişului sub formă de tărâţe, ceea ce se realizează în faza de şrotare; · mărunţirea grişurilor mari şi mijlocii pentru desprinderea particulelor de înveliş cuprinse în ele, lucru realizat în faza de desfacere; · mărunţirea grişurilor şi dunsturilor curate în făină, lucru realizat în faza de măcinare propriu-zisă; · mărunţirea dunsturilor cu un conţinut bogat în straturi de înveliş pentru recuperarea făinii ce o conţine, lucru realizat în faza de măcinare de terminare. Toate aceste operaţii se realizează cu anumite utilaje în care produsul intrat se aduce în final la o granulozitate cu mult mai mică. Prin operaţia de mărunţire se urmăreşte un efect de sfărâmare, zdrobire şi tăiere a particulelor. Efectul mărunţirii se poate aprecia prin creşterea suprafeţei totale a particulelor prelucrate. Produsele de măciniş sunt formate dintr-o varietate mare de granule care se deosebesc după dimensiuni, suprafaţă şi compoziţie. Ca urmare a divizării boabelor apar granule noi care totalizează o suprafaţă mult mai mare decât cea iniţială. Factorii determinanţi ai procesului de măciniş sunt:

108

Măcinarea cerealelor · gradul de mărunţire şi · energia consumată pentru o unitate de suprafaţă de granulă nou formată. Efectul mărunţirii se poate aprecia prin creşterea suprafeţei totale a particulelor prelucrate. Dacă iniţial avem suprafaţa Si, iar după mărunţire rezultă o suprafaţă finală Sf, atunci gradul de mărunţire „i“ sau indicele intensităţii de măcinare este definit ca fiind raportul dintre suprafaţa totală a granulelor nou create prin măcinare (DS) şi suprafaţa totală a produsului iniţial (Si). Relaţia este următoarea:

i =

ΔS S i

=

S

f

- S S i

i

unde DS = creşterea de suprafaţă După valoarea gradului de mărunţire „i“, putem avea: - zdrobire grosieră i=0–1 - zdrobire obişnuită i = 1 – 10 - mărunţire i = 10 – 100 - mărunţire fină i = 100 – 1000 - mărunţire extrafină i > 1000 În procesul tehnologic de măciniş, gradul de mărunţire i = 10 – 1000, deci, avem de-a face cu o mărunţire spre mărunţire fină. Măsurarea suprafeţelor specifice a materialelor rezultate din operaţia de mărunţire se poate face prin metode directe şi indirecte. Metodele indirecte sunt cele mai utilizate datorită simplităţii lor. Poate fi folosită metoda cernerii şi mai puţin metoda prin adsorbţie care, în general, nu se foloseşte la produsele de măciniş datorită caracterului hidrofil neuniform al particulelor. Dintre metodele directe sunt cunoscute metoda de sedimentare, metoda turbidimetrică şi metoda permeabilităţii. 7.2.1. Clasificarea utilajelor de mărunţire Pentru operaţia de mărunţire se pot folosi foarte multe tipuri de utilaje de mărunţit. În fig. 38 sunt prezentate principalele tipuri de maşini de mărunţit folosite la prelucrarea cerealelor.

109

Măcinarea cerealelor

Fig. 38. Maşini de mărunţit 1 – moară cu pietre; 2 – moară cu ciocănele; 3 – valţ; 4 – moară cu discuri; 5 – moară cu ace; 6 – moară cu bile; 7 – moară cu bătătoare-palete; 9 – valţ.

Mărunţirea boabelor poate avea loc după diferite mecanisme de mărunţire, în raport cu construcţia utilajului: · mărunţirea prin forfecare şi strivire întâlnită la moara cu pietre; · mărunţire prin comprimare şi frecare a masei de boabe de suprafaţa de lucru care poate fi netedă sau cu rifluri, având forma plană sau cilindrică. Acest mecanism de mărunţire este specific valţurilor; · mărunţirea prin şoc sau impact pe o suprafaţă dură este întâlnită la morile cu ciocănele; · mărunţirea prin şoc şi frecare este întâlnită la morile cu bile; · mărunţirea prin forfecare, întâlnită la valţuri, mori cu discuri sau mori cu ace. La mărunţire trebuie să se respecte regula fundamentală „să nu se sfărâme nimic inutil“. Din această regulă rezultă următoarele: - mărunţirea să se facă numai până la gradul de mărunţire necesar; - mărunţirea să nu fie însoţită de procese secundare; - în cazul unui grad de mărunţire ridicat, procesul de mărunţire să se efectueze în mai multe etape. Operaţia de mărunţire este una dintre cele mai costisitoare operaţii. De aceea, pentru raţionalizarea procesului şi pentru reducerea costurilor au fost elaborate numeroase studii referitoare la determinarea factorilor care influenţează mărunţirea sau la perfecţionarea utilajelor. Pentru determinarea corectă a energiei utile la mărunţire s-au elaborat diferite teorii cunoscute sub numele de „legile mărunţirii“. Dintre cele mai cunoscute sunt cele ale lui Rittinger, Kick – Kirpicev, Bonda şi Charles.

110

Măcinarea cerealelor Conform teoriei lui Rittinger, energia utilă de mărunţire este proporţională cu creşterea suprafeţei nou creată. Această teorie se verifică experimental în cazul mărunţirii granulelor de dimensiuni mici. Teoria lui Kick – Kirpicev spune că energia necesară pentru mărunţirea unor materiale dure, asemănătoare şi omogene, variază proporţional cu volumele lor. Ea a fost verificată în cazul mărunţirii granulelor de material de dimensiuni mari. Conform teoriei enunţate de Bonda, energia utilă necesară mărunţirii este egală cu diferenţa dintre energiile conţinute de material după şi înainte de mărunţire. Bonda ajunge la concluzia că, în medie, energia consumată pentru obţinerea unui grad de mărunţire dat este cuprinsă între valorile energiilor calculate de legile lui Rittinger şi Kick – Kirpicev. Teoria lui Charles permite calcularea energiei utile de mărunţire în toate domeniile granulometrice ale materialelor care se supun mărunţirii. Conform acestei teorii, raportul dintre variaţia energiei de mărunţire dE şi variaţia dimensiunii particulei dx este negativ şi invers proporţional cu dimensiunea granulei ridicată la o putere m, ce depinde de natura materialului şi de condiţiile în care se face mărunţirea.

dE C =- m dx x

dE = -

sau

C × dx , xm

unde „C“ este constanta de proporţionalitate. Energia utilă de mărunţire va fi: E

x2

0

x1

E 0 = ò dE = - ò C ×

dx xm

Ecuaţia lui Charles este considerată a fi cea mai convenabilă pentru a exprima legătura dintre energia consumată, raportată la unitatea de volum şi dimensiunea materialului supus mărunţirii. 7.2.2. Măcinarea la moara cu pietre Moara se compune din două pietre rotunde confecţionate din cuarţ, gresie sau bazalt (materiale naturale), sau materiale artificiale (cuarţ artificial). Aceste pietre sunt confecţionate din mai multe bucăţi fasonate astfel încât prin îmbinarea lor dau o formă rotundă şi o greutate uniformă în toate direcţiile. Pe marginea pietrelor sunt prinse cercuri metalice cu lăţimea de 10 – 200 mm, iar bucăţile fasonate sunt prinse într-un liant de cementare format din magnezită şi clorură de magneziu. Pietrele de moară au mai multe zone de lucru (fig. 39). Piatra superioară este mobilă şi se numeşte “alergătoare”, iar cea inferioară este fixă şi se numeşte “zăcătoare”. Distanţa dintre cele două pietre variază în funcţie de locul de montaj în procesul tehnologic, fiind de maxim 3 – 5 mm la primele pasaje.

111

Măcinarea cerealelor În jurul axei de ridicare, piatra mobilă are un orificiu numit ochiul pietrei, de o parte şi de alta se găseşte zona de alimentare, lângă ea zona de apucare şi zona de măcinare.

Fig. 39. Secţiune transversală printr-o pereche de pietre de moară 1 – zonă de alimentare; 2 – zonă de apucare; 3 – zonă de măcinare propriu-zisă.

Pietrele sunt construite cu diferite diametre exprimate în ţoli, de 22 55", ceea ce corespunde la un diametru cuprins între 560 şi 1420 mm. Pe suprafeţele de contact ale celor două pietre se găsesc canale care formează ferecătura pietrei. Datorită acestei ferecături are loc mărunţirea boabelor de cereale. Pe aceste suprafeţe de contact se găsesc trei tipuri de canale: canale de ventilaţie, canale de măcinare şi ferecătura. Canalele de ventilaţie au diferite profile în funcţie de tipul constructiv al pietrei şi de rolul acesteia în procesul tehnologic. Pietrele de moară au fost scoase din unităţile moderne de morărit deoarece datorită duratei de timp în care o particulă este supusă operaţiei de frecare, strivire, tăiere, între suprafeţele de contact ale pietrelor, particulele se încălzesc şi produsul se poate degrada. Aceste pietre au un rol deosebit în industria crupelor unde ajută la decojirea boabelor de cereale. Pietrele de decojit se deosebesc de pietrele de măcinat prin poziţia relativă a celor două elemente componente. La pietrele de decojire, piatra mobilă este jos şi cea fixă sus. Cerealele sunt tăiate cu ajutorul ferecăturii de la periferie până în zona de apucare. Pietrele de moară se mai folosesc şi azi la măcinarea în regim prestator la morile mici. Schemele de măcinare ale acestor mori creează posibilitatea unei mărunţiri urmate de o sortare a produselor la un burat, o sită centrifugă sau în cazul cel mai simplu la un singur ciur. 7.2.3. Măcinarea la moara cu ciocănele Morile cu ciocănele sunt destinate pentru măcinişul integral al cerealelor de bază sau pentru realizarea furajelor combinate (fig. 40).

112

Măcinarea cerealelor Organul de lucru principal al acestor mori îl constituie rotorul pe care sunt prinse ciocănelele. Acestea sunt lamele de oţel de diferite dimensiuni şi forme, în funcţie de scopul urmărit. Mărunţirea se realizează ca urmare a lovirii repetate a boabelor de către ciocănele, simultan cu proiectarea particulelor de pereţii tobei. Toba morii cu ciocănele poate fi constituită dintr-un perete canelat, sau dintr-o tablă cu orificii perforate. Cernerea produselor sfărâmate are loc fie datorită şocului imprimat particulelor în cădere, fie datorită aspiraţiei acestei mori.

Fig. 40. Moara cu ciocănele 1 – zona de sfărâmare; 2 – zona de transport; 3 – carcasă din fontă; 4 – ciocănele; 5 – rotor; 6 – ventilator; 7 – conductă de legătură; 8 – sită; 9 – ciclon; 10 – ecluză; 11 – racord la instalaţia de ventilaţie.

Capacitatea de lucru a morii cu ciocănele este influenţată de: - natura produsului ce se prelucrează; - dimensiunile orificiilor sitelor; - umiditatea iniţială a produsului; - viteza periferică a ciocănelelor; - forma ciocănelelor; - distanţa între ciocănele şi manta. În diagramele de măciniş pentru grâu, secară şi porumb, morile cu ciocănele pot fi folosite în următoarele situaţii: 1) în linia şroturilor de categoria I-a (debitoare de grişuri şi dunsturi), fiind folosite la mărunţirea dunsturilor până la granulozitatea făinii. La aceste mori se aduc în special produsele cernute prin sitele nr. 60 şi 70. 2) în linia şroturilor de terminare pentru mărunţirea refuzurilor tărâţoase în cazul măcinării unui grâu moale cu învelişul rezistent. Aici, morile cu ciocănele pot înlocui pasajele de valţ de la şroturile V, VI şi VII, după caz. Produsele sunt dirijate apoi la cernere şi constituie făina de calitate inferioară. 3) în linia măcinătoarelor de categoria I-a pentru mărunţirea dunsturilor moi, cele mai curate.

113

Măcinarea cerealelor Astfel, se ajută la transformarea întregii cantităţi de dunsturi de la primele pasaje de măcinare în făină, asigurându-se reducerea lungimii liniei de măcinătoare. Folosirea morilor cu ciocănele în aceste cazuri este întâlnită cel mai des în schemele tehnologice de lucru aplicate în America de Nord. 7.2.4. Măcinarea cu valţuri În decursul timpului, pentru măcinarea cerealelor s-au folosit diferite tipuri de maşini. Primul valţ, conceput de Ramelli, a apărut în jurul anului 1588, iar evoluţia lui constructivă a beneficiat de progresele tehnicii de la acea vreme. În 1873, Wegman proiectează o nouă variantă de valţ pe care firma maghiară Ganz o perfecţionează şi construieşte primul valţ modern (fig. 41) în 1880. În 1890 apar valţurile Luther, în 1902 valţurile Ammegiscke, în 1910 valţurile Seck (fig. 42) construite în Germania, iar apoi primele valţuri tip Bühler MDDB în 1960.

Fig. 42. Valţ Seck

Fig. 41. Valţ Ganz

În evoluţia lui constructivă, valţul a avut diferite înfăţişări, însă principiul de măcinare a rămas aproximativ acelaşi până în zilele noastre. La toate tipurile de valţ măcinarea se produce prin trecerea produsului printre cei doi tăvălugi aşezaţi în poziţie paralelă la o anumită distanţă unul faţă de celălalt. Mecanismele de comandă şi reglare au suferit, însă, modificări esenţiale, astfel încât valţurile moderne sunt parţial sau total automatizate. Principalul utilaj tehnologic folosit pentru operaţia de mărunţire a cerealelor este valţul de moară. Organele de lucru ale valţului le constituie tăvălugii măcinători de formă cilindrică şi care se rotesc în sens contrar unul faţă de celălalt cu viteze unghiulare egale sau diferite. După poziţia relativă a tăvălugilor se disting mai multe variante (fig. 43): § valţ simplu cu o pereche de tăvălugi aşezaţi cu axele în plan orizontal; § valţ simplu cu o pereche de tăvălugi aşezaţi cu axele în plan vertical;

114

Măcinarea cerealelor § valţ simplu cu două perechi de tăvălugi care lucrează succesiv, cu axele în plane orizontale, paralele; § valţ simplu diagonal; § valţ dublu diagonal cu tăvălugul inferior rapid; § valţ dublu diagonal cu tăvălugul superior rapid; § valţ simplu cu două trepte de mărunţire (3 tăvălugi); § valţ simplu cu trei trepte de mărunţire (4 tăvălugi).

Fig.43. Poziţia relativă a tăvălugilor măcinători la diferite tipuri de valţuri 1 – valţ simplu cu o pereche de tăvălugi aşezaţi cu axele în plan orizontal; 2 – idem, în plan vertical; 3 – valţ simplu cu două perechi de tăvălugi care lucrează succesiv; 4 – valţ simplu diagonal; 5 – valţ dublu diagonal cu tăvălugul inferior rapid; 6 – valţ dublu diagonal cu tăvălugul superior rapid; 7 – valţ simplu de porumb cu 2 măcinişuri; 8 – valţ simplu de porumb cu 3 măcinişuri.

Indiferent de tipul constructiv, valţul se compune din dispozitivul de alimentare, organele de lucru (tăvălugii), mecanismele de reglare şi curăţire a tăvălugilor, mecanismele de acţionare şi carcasa acestuia. În principiu, valţul este format din două părţi identice (valţ dublu) alimentate şi comandate independent, având funcţii tehnologice diferite (fig. 44). Organele de lucru ale valţului (valţ simplu) sunt doi tăvălugi cilindrici (netezi sau rifluiţi) care au acelaşi diametru şi care se rotesc invers unul faţă de celălalt (spre interior) cu viteze periferice egale sau diferite, în funcţie de rolul pe care-l îndeplinesc în procesul de măciniş. Astfel, în procesul de şrotuire se folosesc tăvălugi rifluiţi, iar în procesul de măcinare propriu-zisă a grişurilor şi dunsturilor se folosesc tăvălugi netezi sau cu suprafaţa rifluită fin. Atât în procesul de şrotuire cât şi în cel de măcinare, tăvălugii se rotesc cu viteze periferice diferite. Viteze periferice egale se folosesc numai la pasajul de separare a germenilor.

115

Măcinarea cerealelor

Fig. 44. Secţiune transversală printr-un valţ dublu 1 – cilindru de sticlă; 2 – sesizor cu discuri; 3 – dispozitiv de repartizare uniformă a produsului; 4 – tăvălugi de alimentare; 5 – clapetă; 6 – tăvălugi măcinători; 7 – cuţite de curăţire; 8 – şnec colector.

7.2.4.1. Funcţiile tehnologice ale valţurilor Funcţia pe care o poate avea un valţ sau numai jumătate din acesta, poate fi de: şrot, desfăcător şi măcinător. În funcţie de locul pe care-l ocupă valţul într-o anumită fază tehnologică, tăvălugii măcinători posedă anumite caracteristici tehnice. Suprafaţa tăvălugilor poate fi rifluită sau netedă, alegerea făcându-se în funcţie de rolul lor în procesul de măcinare. Astfel, dacă tăvălugii se folosesc pentru sfărâmarea boabelor şi separarea endospermului de înveliş, suprafaţa lor va fi rifluită; dacă se folosesc la transformarea particulelor de endosperm în făină (mărunţirea grişurilor şi dunsturilor curăţite) suprafaţa lor va fi netedă. Parametrii dimensionali ai tăvălugilor sunt diametrul şi lungimea. În procesul tehnologic de măciniş se folosesc de regulă, tăvălugi care au f = 220, 250, respectiv 300 mm şi L = 600, 800 şi 1000 mm. În timpul mărunţirii, tăvălugii se încălzesc pe toată lungimea, dar mai ales la capete. Aceasta se datorează frecărilor din lagăre şi frecării boabelor de suprafaţa de lucru. Căldura acumulată dilată tăvălugii în sens axial, diametrul în zona capetelor creşte, modificând astfel fanta de evacuare dintre tăvălugi. Acest lucru face posibilă griparea tăvălugilor. Pentru a preîntâmpina aceste fenomene, capetele tăvălugilor se prelucrează cu teşituri. Un alt motiv pentru care este justificată prelucrarea capetelor este şi acela că în timpul mărunţirii, alimentarea nu se realizează pe toată lungimea tăvălugului. La capete rămân cam 2 – 3 cm, ceea ce duce la uzura mai avansată a zonei pe care se face mărunţirea în mod continuu.

116

Măcinarea cerealelor Capetele fiind neuzate, şi prin reglarea fantei de evacuare dintre tăvălugi, valţul se poate înfunda sau bloca. Măcinarea cerealelor cu valţuri având tăvălugii netezi este influenţată de: - suprafaţa tăvălugilor; - raportul dintre viteza tangenţială a tăvălugului rapid şi cea a tăvălugului lent, K; - modul de curăţire a suprafeţelor de lucru a tăvălugilor. Tăvălugii netezi au suprafaţa rectificată; după un timp de funcţionare ea devine lucioasă şi acţiunea ei asupra cerealelor se reduce foarte mult. Pentru aceasta, tăvălugii trebuie rectificaţi ori de câte ori este nevoie. Tăvălugii netezi nu se rifluiesc, iar cei rifluiţi nu se fac netezi, deoarece structura şi duritatea suprafeţei de lucru nu admite asemenea schimbări. Măcinarea cu tăvălugi netezi se face prin compresiune şi mai puţin prin frecare. Deci, raportul vitezelor K = 1 ¸ 1,50. Raportul K = 1 se foloseşte la pasajul de germeni, unde se obţin granule aplatizate. În timpul funcţionării, tăvălugii se încălzesc, iar pe suprafaţa lor se lipeşte un strat de produs. Pentru înlăturarea acestui strat se folosesc cuţite din oţel rezistent la uzură, cuţite din lemn tare şi cel mai des, perii. Caracteristicile tehnice ale tăvălugilor rifluiţi Tăvălugii rifluiţi prezintă o serie de caracteristici tehnice care, fiecare în parte, îşi exercită influenţa asupra produselor măcinate. Dintre aceste caracteristici o influenţă deosebită o au riflurile, viteza diferenţială şi diametrul tăvălugilor. Riflurile sunt nişte crestături practicate pe suprafaţa tăvălugilor cu scopul de a desface mai uşor miezul boabelor de înveliş, în special la pasajele de şrotare. Tăvălugii cu rifluri se caracterizează prin: - numărul de rifluri pe 1 cm; - profilul riflurilor; - poziţia riflurilor; - înclinarea riflurilor faţă de generatoarea tăvălugului; - viteza diferenţială a tăvălugilor; - diametrul tăvălugilor. Rifluirea este operaţia care se execută pe suprafaţa tăvălugului şi formează striaţii cu proeminenţe şi adâncituri. Numărul riflurilor reprezintă numărul de muchii existente pe un centimetru liniar măsurat pe circumferinţa tăvălugului (fig. 45).

117

Măcinarea cerealelor

Fig. 45. Tăvălug cu rifluri 1 – tăvălug; 2 – axul tăvălugului; 3 – rifluri.

Numărul de rifluri are o acţiune directă asupra produselor ce intră la măcinat. Cu cât numărul de rifluri este mai mare, cu atât acţiunea de măcinare este mai intensă. În procesul tehnologic de măcinare a grâului numărul de rifluri/cm creşte treptat de la 4 – 5 la prima treaptă de sfărâmare, ajungând până la 14 – 16 rifluri/cm pentru ultima treaptă. Creşterea se face treptat, începând cu şrotul II şi terminând cu ultimul şrot. Stabilirea numărului de rifluri este strâns legată de diagrama de măciniş. Prin profilul riflului (fig. 46) se înţelege forma în secţiune transversală a crestăturii de pe suprafaţa tăvălugului.

Fig. 46. Profilul riflului 1 – tăiş; 2 – spate; a – unghiul de tăiş; b – unghiul de spate.

Pentru fiecare treaptă de sfărâmare, în funcţie de produsele pe care le primeşte, dar mai ales în funcţie de produsele ce urmează să se obţină se stabileşte şi forma sau profilul riflului. Fiecare riflu are două suprafeţe de lucru: · faţa riflului sau tăişul; · spatele riflului. 118

Măcinarea cerealelor

Faţa riflului formează cu raza secţiunii tăvălugului unghiul „a“ numit unghi de tăiere, iar spatele riflului formează cu raza, unghiul „b“ numit unghi de spate. Aceasta este dată de unghiurile pe care le formează suprafeţele exterioare ale riflului cu raza circumferinţei tăvălugului. În funcţie de aceste unghiuri, riflul poate fi închis (ascuţit) sau deschis. Acel riflu a cărui sumă a + b nu depăşeşte 90° este închis. Unghiul a format de rază şi suprafaţa mai mică a riflului constituie tăişul sau muchia riflului, iar unghiul b format de rază şi suprafaţa mai mare a riflului constituie spatele riflului. Faţa şi spatele riflului formează un unghi care poartă numele de unghi de tăiere al riflului. Profilul riflurilor executate pe suprafaţa de lucru a tăvălugilor, de altfel şi numărul riflurilor, depinde de diagrama morii. La primele 2 – 3 trepte de şrotuire se folosesc rifluri cu deschidere mai mică, 90° până la 100°; pentru pasajele 4 – 7 se folosesc rifluri cu deschidere până la 115° - 120°. Tăvălugii rifluiţi au o importanţă mare în procesul de măciniş pentru că acţiunea lor asupra cerealelor este multiplă: forfecare, strivire şi frecare. Un element important este adâncimea riflului care variază în funcţie de unghiul de atac şi de numărul de rifluri de pe circumferinţa tăvălugului. Unghiul de atac „g“ ne dă o imagine asupra profilului riflului dar şi a eforturilor predominante la mărunţire: ¨ forfecare – unghiul „g“ este mic, rezultă că unghiurile „a“ şi „b“ sunt mai ascuţite; ¨ strivire – unghiul „g“ este mare, rezultă că unghiurile „a“ şi „b“ sunt mari. Valoarea unghiului de atac se alege de către tehnolog. Dimensiunile riflurilor sunt caracterizate şi prin pasul „t“. El poate fi determinat din raportul dintre 10 şi numărul de rifluri/cm din circumferinţa tăvălugului. Deci, t =

10 , nr

iar

Nr = π × D × nr ,

unde: Nr este numărul total de rifluri, iar D este diametrul în cm al tăvălugului. Riflurile sunt trasate pe suprafaţa de lucru a tăvălugului sub forma unei elice, astfel încât, privite din faţă au o înclinare faţă de generatoarea cilindrului. Prin înclinarea riflurilor faţă de generatoarea cilindrului se înţelege raportul dintre distanţa A a unei extremităţi a riflului faţă de generatoarea măsurată pe circumferinţa cilindrului şi lungimea generatoarei L, exprimată în %. În fig. 47 este prezentată schematic înclinarea unui riflu faţă de generatoarea tăvălugului. Înclinarea sau „drall“ – ul „Γ este dată de relaţia:

119

Măcinarea cerealelor

I=

A × 100% L

Înclinarea riflurilor este cuprinsă între 6 şi 12%. Ea se stabileşte în funcţie de locul pe care îl ocupă tăvălugii rifluiţi în diagrama de măciniş. Înclinarea riflurilor pe suprafaţa tăvălugilor face ca în spaţiul de lucru să fie mai multe puncte de forfecare. De regulă, există „drall pe stânga“ şi „drall pe dreapta“.

Fig. 47. Înclinarea riflurilor faţă de generatoarea tăvălugului 1 – tăvălug; 2 – axul tăvălugului; 3 – înclinarea riflurilor faţă de generatoarea tăvălugului (A); L – lungimea tăvălugului.

Priviţi din faţă, cei doi tăvălugi trebuie să aibă riflurile pe aceeaşi direcţie, pentru ca în spaţiul de lucru să apară puncte de forfecare. Pe lângă înclinare, numărul punctelor de întretăiere este influenţat şi de numărul de rifluri aflat pe fiecare centimetru de pe suprafaţa tăvălugului. În fig. 48 sunt prezentate schematic punctele de întretăiere a riflurilor celor doi tăvălugi.

Fig. 48. Întretăierea riflurilor tăvălugilor 1 – primul tăvălug; 2 – axul tăvălugului; 3 – puncte de întretăiere a riflurilor tăvălugilor; 4 – al doilea tăvălug.

120

Măcinarea cerealelor Cu cât înclinarea riflurilor este mai mare, cu atât şi numărul punctelor de forfecare este mai mare. La ultimele pasaje de şrotare se recomandă ca la un număr mare de rifluri să se folosească şi un „drall” mare. În acest fel se obţine o granulozitate mai fină a produselor măcinate. Aşezarea riflurilor trebuie făcută astfel încât în spaţiul de lucru să se întâlnească riflurile de pe tăvălugul rapid cu cele de pe tăvălugul lent, deci se creează puncte de forfecare. Admiţând că se rotesc în sens contrar, în spaţiul de lucru se realizează aceeaşi întâlnire a riflurilor. Mărunţirea produselor are loc la intersecţia riflurilor de pe tăvălugul rapid cu cele de pe tăvălugul neted. Deplasarea particulei în lungul axei tăvălugului este posibilă cu condiţia conform căreia componenta tangenţială să fie mai mare decât forţa de frecare. Plecând de la această ipoteză, rezultă că particula se deplasează de-a lungul tăvălugului numai în cazul în care unghiul de înclinare al riflului faţă de generatoare este mai mare decât unghiul de frecare. Practic, deplasarea particulei în lungul axei tăvălugului nu se produce pentru că înclinarea riflurilor în toate schemele de măciniş se ia în domeniul de 4% ceea ce corespunde la 2º30’, până la 12% corespunzător la 6º84’, valoare cu mult mai mică decât unghiul de frecare, ţinând seama de materialul de construcţie al tăvălugilor. Dacă s-ar depăşi acest domeniu ar exista riscul ca particula să scape acţiunii de forfecare şi să se deplaseze de-a lungul tăvălugilor. Cei doi tăvălugi au viteze periferice diferite din care cauză, în practică, unul dintre tăvălugi se desemnează ca fiind tăvălugul rapid ¯¯, iar cel de-al doilea tăvălugul lent ¯. Din această cauză, efectul de mărunţire capătă un caracter de forfecare şi strivire, în timp ce, dacă cei doi tăvălugi ar avea aceeaşi viteză, efectul de mărunţire ar avea doar caracter de strivire pură. Studiile întreprinse au demonstrat faptul că produsul se deplasează prin zona de măciniş cu o viteză medie ce poate fi considerată ca fiind aproximativ egală cu semisuma vitezelor periferice ale celor doi tăvălugi:

Vprod =

VR + VL 2

unde: VR – viteza tăvălugului rapid, m/s; VL – viteza tăvălugului lent, m/s. Particula de produs este oarecum reţinută de tăvălugul lent pentru ca asupra ei să acţioneze riflurile tăvălugului rapid. Poziţia riflurilor. După felul cum se întâlnesc riflurile celor doi tăvălugi, ţinând seama de profilul lor, există patru poziţii: 1. 2. 3. 4.

T/T sau M/M – tăiş/tăiş sau muchie/muchie; S/T – spate/tăiş; S/S – spate/spate; T/S – tăiş/spate.

121

Măcinarea cerealelor Aceste patru poziţii relative pot fi bine definite numai atunci când avem în vedere care este tăvălugul rapid şi care este tăvălugul lent (fig. 49). La poziţia T/T apare un efect maxim de forfecare, aceasta datorită faptului că atât riflul de pe tăvălugul rapid cât şi cel de pe suprafaţa tăvălugului lent pătrund în particulă, creează o ruptură şi astfel particula se mărunţeşte. La poziţia S/S se manifestă un efect maxim de strivire, de aceea cantitatea de produse intermediare obţinută este minimă. Particulele se aplatizează, conţinutul endospermic fiind mai friabil se desprinde de pe straturile de înveliş, iar învelişul datorită elasticităţii sale se rupe în particule mari. Poziţia intermediară T/S, în care muchia riflului de pe tăvălugul rapid intră în particulă şi o transportă în sensul de rotire al tăvălugului, în timp ce spatele riflului tăvălugului lent menţine particula prin presare şi strivire, desfăcând straturile de înveliş, face ca efectul de tăiere al riflului tăvălugului rapid să fie oarecum mai slab şi particulele să apară mai lăţite, cu conţinutul endospermic desfăcut; în schimb, poziţia S/T creează posibilitatea ca riflurile tăvălugului lent să taie straturi, straturi, din particulă datorită efectului de strivire realizat de spatele riflului tăvălugului rapid. Folosirea uneia dintre aceste poziţii relative a riflurilor la pasajele tehnologice de măciniş se poate face numai după o atentă analiză a calităţii materiei prime, a modului cum trebuie să lucreze riflurile, a extracţiei şi a calităţii făinii ce urmează să se obţină.

Fig. 49. Poziţia riflurilor tăvălugilor 1 – „tăiş pe tăiş”; 2 – „spate pe spate”; 3 – „spate pe tăiş”; 4 – „tăiş pe spate”.

Din experienţa practică a unităţilor de morărit se extrag câteva concluzii ce ne dau o imagine asupra eficienţei tehnologice a diferitelor poziţii de lucru. Poziţia relativă S/S are un consum energetic mai mare decât poziţia T/T. Tehnologii recomandă ca această poziţie S/S să fie folosită numai atunci când consumul energetic realizat justifică pe deplin eficienţa cantitativă şi calitativă a extracţiilor realizate. Poziţia S/S protejează mai mult stratul de înveliş, astfel încât în urma procesului de mărunţire acesta apare sub forma unor foiţe mai mari. Poziţia T/T conferă o capacitate de lucru a valţurilor mai mare şi o cantitate de produs intermediar cu cca. 80% mai mare faţă de poziţia S/S, cu cca.70% mai mare faţă de poziţia T/S şi cu cca. 40% mai mare faţă de poziţia S/T. Poziţia S/T asigură cea mai mare cantitate de făină rezultată în urma procesului de mărunţire, cu cca. 50% mai mult faţă de poziţia T/T şi cu cca. 70% mai mult decât în poziţia S/S. 122

Măcinarea cerealelor La morile cu regim prestator sau de capacitate mică, cu un număr mic de utilaje (valţuri), la început tăvălugii se montează în poziţia S/S, iar pe măsură ce suprafaţa tăvălugilor se uzează, se întorc cu riflurile în poziţia T/T. În felul acesta, aceeaşi pereche de tăvălugi poate funcţiona un număr mai mare de ore asigurând unităţii ca perioada de rifluire a tăvălugilor să crească foarte mult. În ceea ce priveşte poziţia S/T şi T/S se foloseşte de regulă numai la începutul liniei de şrotare, la primul pasaj, sau la şroturile intermediare, atunci când unitatea de morărit are o capacitate mare de producţie şi numărul pasajelor de şrotare depăşeşte cifra de 6. Folosirea acestor poziţii intermediare este legată de un studiu amănunţit pe care tehnologul trebuie să-l realizeze în legătură cu comportarea materiei prime în operaţia de mărunţire, ţinând seama de mărimea particulelor, de grosimea stratului de înveliş, dacă materia primă a fost supusă unei uscări artificiale sau naturale. La unităţile de morărit, pentru prelucrarea mecanizată a suprafeţei tăvălugilor măcinători se folosesc maşini de rectificat şi maşini de rifluit. Rectificarea şi rifluirea sunt operaţii care se execută periodic, la un interval de 2 – 6 luni atunci când echipamentele au o funcţionare continuă şi atunci când se constată că suprafaţa de lucru a tăvălugilor măcinători nu mai corespunde cerinţelor tehnologice. Durata unui ciclu de exploatare a tăvălugilor e strâns legată de o serie de factori: · compoziţia, microstructura şi calitatea tratamentului aplicat la stratul superficial al tăvălugilor măcinători; · modul de alimentare, reglare şi întreţinere al valţurilor; · natura produselor măcinate; · diferitele avarii ce pot apare în timpul exploatării valţurilor. Operaţia de rectificare se realizează atât la tăvălugii măcinători netezi cât şi la tăvălugii rifluiţi cu riflurile tocite, în vederea unei noi operaţii de tăiere a riflurilor. Viteza tăvălugilor. La măcinarea grâului, viteza tăvălugilor care lucrează perechi este diferenţială. Viteza unui tăvălug faţă de viteza celuilalt poate fi exprimată prin relaţia:

K=

V1 V2

în care: K – raportul vitezelor periferice ale suprafeţei tăvălugilor (viteza diferenţială); V1 – viteza periferică a primului tăvălug, m/s; V2 – viteza periferică a tăvălugului secund, m/s. Raportul dintre vitezele tăvălugilor variază între 2,5 şi 1,25. Raportul de 2,5 se foloseşte în procesul de şrotuire, iar cel de 1,25 se foloseşte la măcinarea grişurilor şi dunsturilor şi în faza intermediară de desfacere. Tăvălugul care se roteşte mai repede poartă numele de tăvălug rapid, iar cel care se roteşte mai încet poartă numele de tăvălug lent.

123

Măcinarea cerealelor Raportul vitezei periferice a tăvălugului rapid faţă de viteza periferică a tăvălugului lent este exprimat prin relaţia:

K=

Vr >1 Vl

Dacă se cunoaşte una din viteze şi raportul lor, se poate calcula cealaltă viteză cu relaţia:

Vl =

Vr K

În practică, viteza tăvălugului rapid este de 4 – 4,5 m/s pentru şroturi, iar pentru măcinătoarele de grişuri şi dunsturi de 3 – 3,5 m/s. Diametrul tăvălugilor au o influenţă importantă asupra procesului de măcinare. Alegerea diametrului fiecărei perechi de tăvălugi se face în funcţie de mărimea particulelor ce urmează să se obţină din măcinare. Pentru operaţiile care transformă produsele intermediare în făină se recomandă tăvălugi cu diametrul de 250 – 300 mm, iar pentru obţinerea produselor grifice se recomandă tăvălugi cu diametrul de 200 – 220 mm. Totuşi în practică, pentru uniformizarea gabaritelor la valţuri se folosesc tăvălugi cu acelaşi diametru. În morile retehnologizate din ţară au fost introduse cele mai modernizate valţuri duble de tip Ay – Ayrtronic cu o încărcare specifică de 75 kg/cm/24h faţă de 50 kg/cm/24h cât au valţurile româneşti. Tipurile de valţuri folosite sunt următoarele: § V.D.I. - 622 şi 822; § V.D.A. - 825 şi 1025; § V.E.H. – valţ cu bloc de comandă electro-hidraulic; § V.U.H. – 1025 - valţ universal cu comandă hidraulică; § V.U.P. – 1025 - valţ universal cu comandă pneumatică. 7.2.4.2. Factorii care influenţează capacitatea de producţie a valţurilor Capacitatea de producţie a valţurilor este influenţată de o serie de factori legaţi de însuşirile fizico-mecanice ale produselor, de starea suprafeţelor de lucru a tăvălugilor şi de corelaţia dintre mecanismele care alcătuiesc valţul. Aceşti factori se condiţionează reciproc şi sunt următorii: · gradul de mărunţire care este funcţie de caracteristicile tehnice ale tăvălugilor şi de modul în care este condusă măcinarea, prin strângerea sau îndepărtarea tăvălugilor, astfel încât cantitatea de produs care trece printre aceştia este mai mică sau mai mare; · tipul de produse - fiecare valţ macină anumite tipuri de produse. Valţul de la Şr.I. macină grâul boabe, deci cantitatea de produs este mult mai mare decât cea care trece printre tăvălugii ultimului valţ măcinător, deşi lungimea tăvălugilor este aceeaşi;

124

Măcinarea cerealelor · umiditatea produselor - cu cât produsele sunt mai umede, cu atât trec mai greu printre tăvălugi, se lipesc de aceştia, deci se reduce capacitatea de lucru (efectul de măcinare) a valţului; · uniformitatea granulaţiei - dacă între tăvălugii măcinători se introduc produse cu mărimea granulelor diferită, vor fi măcinate numai cel cu granulaţie mai mare şi mijlocie pentru care s-a reglat de fapt distanţa dintre tăvălugi. Spaţiul de măcinare va fi ocupat şi de granulele mici, care nu vor suferi nici o transformare, deci capacitatea de măcinare scade; · starea suprafeţei de lucru a tăvălugilor - influenţează capacitatea de producţie a valţului prin aceea că tăvălugii uzaţi nu mai antrenează produsele, iar cele antrenate nu se macină la granulozitatea necesară; · gradul de încărcare al valţului - sortimentele de făină care se urmăresc a se obţine influenţează capacitatea de lucru a valţului. Astfel, pentru fabricarea făinii albe încărcarea specifică este mult mai redusă (cu 25 – 30%) decât în cazul fabricării făinii integrale; · ventilaţia valţurilor - un valţ neventilat, datorită căldurii dezvoltate în timpul măcinării, transpiră şi formează cocă pe toate organele de lucru din interiorul utilajului, iar tăvălugii se dilată mai mult decât este admis. Din cauza celor două fenomene, produsele trec mai greu printre tăvălugi şi deci, scade capacitatea de lucru a valţului; · acţionarea valţului - prin slăbirea curelelor de la sistemul de acţionare al valţului nu se mai asigură viteza normală de lucru a tăvălugilor şi cantitatea de produs măcinat scade. 7.3. Întrebări recapitulative 1. Ce este procesul de măciniş? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Care sunt operaţiile unitare de bază din moara propriu-zisă? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Care sunt principalele faze tehnologice din procesul de măcinare al cerealelor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

125

Măcinarea cerealelor ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Cum se poate aprecia efectul de mărunţire al cerealelor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5. Ce este gradul de mărunţire? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6. Ce tipuri de mărunţire cunoaşteţi? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7. Care sunt legile mărunţirii? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 8. Care sunt funcţiile tehnologice ale valţurilor?

126

Măcinarea cerealelor ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 9. Care sunt caracteristicile tehnice ale tăvălugilor rifluiţi? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 10. În ce poziţie trebuie să se găsească riflurile tăvălugilor pentru a avea efectul de strivire maxim? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 11. Care sunt cele mai folosite tipuri de valţuri? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

127

Măcinarea cerealelor 12. Cum influenţează umiditatea produselor capacitatea de lucru a valţurilor ? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7.4. Teste de autoevaluare 1. Care sunt operaţiile unitare de bază care intervin în procesul de măciniş ? a. mărunţirea; b. cernerea; c. curăţirea produselor intermediare; d. transformarea endospermului în făină. 2. Ce utilaje se folosesc pentru operaţia de măcinare ? a. valţuri; b. site plane; c. maşini de griş; d. dislocatoare. 3. În procesul de măcinare sunt obligatorii toate fazele principale ale procesului tehnologic ? a. nu; b. uneori; c. da. 4. Care sunt factorii determinanţi ai procesului de măciniş ? a. creşterea suprafeţei totale a particulelor prelucrate; b. energia consumată pentru o unitate de suprafaţă nou creată; c. gradul de mărunţire. 5. Produsele de măciniş sunt formate din: a. boabe mari şi mici; b. granule de diferite dimensiuni, suprafaţă şi compoziţie; c. grişuri. 6. Mărunţirea grişurilor mari şi mijlocii se realizează în faza de: a. şrotare; b. măcinare propriu-zisă; c. desfacere; d. măcinare de terminare. 7. Care sunt funcţiile tehnologice ale valţurilor ? a. şrotare; b. sortare; c. desfacere; d. măcinare

128

Măcinarea cerealelor

8. Ce acţiune au tăvălugii rifluiţi în procesul de măcinare ? a. forfecare; b. frecare; c. compresiune; d. strivire. 9. Care sunt caracteristicile tehnice ale tăvălugilor rifluiţi ? a. profilul riflului; b. unghiul de înclinare; c. numărul riflurilor; d. viteza tăvălugilor; e. poziţia riflurilor. 10. Cu cât înclinarea riflurilor este mai mare, cu atât numărul punctelor de forfecare este: a. mai mic; b. egal; c. mai mare. 11. La poziţia riflurilor T/T efectul maxim este cel de: a. strivire; b. forfecare; c. presare. 12. Cum este consumul energetic la valţuri în cazul poziţiei relative a

tăvălugilor S/S faţă de T/T? a. mai mic; b. mai mare; c. egal.

Rezumat Operaţiile unitare de bază care intervin în procesul de măciniş sunt: mărunţirea propriu-zisă; cernerea sau sortarea; curăţirea produselor intermediare. Aceste operaţii pot fi considerate că formează un ciclu care se repetă până când întregul endosperm este transformat în făină, iar învelişul în tărâţă. La fiecare repetare a ciclului, parametrii tehnologici ai utilajelor de măcinare se schimbă în funcţie de stadiul de transformare al cerealelor. Controlul cantităţii de cereale măcinate şi al produselor finite rezultate se face prin cântărire automată. Transportul pneumatic se realizează cu ajutorul ventilatoarelor de înaltă presiune, a cicloanelor de descărcare, a bateriilor de cicloane pentru filtrare şi a filtrelor cu ciorapi textili. Transportul mecanic se face cu ajutorul şnecurilor şi al elevatoarelor, iar ventilaţia este formată din ventilatoare de joasă şi medie presiune şi filtre. Măcinarea cuprinde toate operaţiile la care sunt supuse cerealele pentru a fi transformate în făină. În procesul de măcinare al cerealelor se disting următoarele faze tehnologice principale: şrotarea – faza tehnologică în care se separă conţinutul endospermic al boabelor pentru a rămâne în final stratul de

129

Măcinarea cerealelor înveliş sub formă de tărâţe. În urma fazei de şrotare avem pe de o parte produse intermediare constituite din grişuri şi dunsturi, iar de cealaltă parte stratul de înveliş sub formă de tărâţe şi făină. Grişurile şi dunsturile sunt preluate în celelalte faze ale procesului tehnologic pentru a ajunge la produsele finite dorite; divizarea grişurilor şi dunsturilor – faza în care particulele de endosperm obţinute în procesul de şrotare sunt supuse operaţiei de sortare pe clase de granulozitate şi uscate de făină. Faza aceasta de divizare se realizează numai prin cernere; curăţirea grişurilor şi dunsturilor – faza în care produsele intermediare sunt îmbogăţite numai în endosperm curat. Ca produse uzate din această fază, apar particulele care au şi un conţinut oarecare de înveliş, de tărâţe; desfacerea grişurilor – faza în care produsele intermediare cu granulozitate mare sunt supuse unei operaţii de mărunţire în vederea extragerii particulelor de endosperm curat şi înlăturarea acelora care mai conţin straturi de înveliş. Produsele rezultate din faza de desfacere sunt supuse din nou operaţiei de curăţire; măcinarea grişurilor şi a dunsturilor – faza în care produsele formate din endosperm de diferite granulozităţi sunt aduse la granulozitatea făinii. Mărunţirea boabelor poate avea loc după diferite mecanisme de mărunţire în raport cu construcţia utilajului: mărunţire prin comprimare şi frecare a masei de boabe de suprafaţa de lucru care poate fi netedă sau cu rifluri, având forma plană sau cilindrică. Acest mecanism de mărunţire este specific valţurilor; mărunţirea prin şoc pe o suprafaţă dură este întâlnită la morile cu ciocănele; mărunţirea prin şoc şi frecare este întâlnită la morile cu bile; mărunţirea prin forfecare, întâlnită la valţuri, mori cu discuri sau mori cu ace. Principalul utilaj tehnologic folosit pentru operaţia de mărunţire a cerealelor este valţul. Organele de lucru ale valţului le constituie tăvălugii măcinători de formă cilindrică şi care se rotesc în sens contrar unul faţă de celălalt cu viteze unghiulare egale sau diferite. Funcţiile tehnologice ale valţurilor. Funcţia pe care o poate avea un valţ sau numai jumătate din acesta, poate fi de: şrot, desfăcător şi măcinător. În funcţie de locul pe care-l ocupă valţul într-o anumită fază tehnologică, tăvălugii măcinători posedă anumite caracteristici tehnice. Suprafaţa tăvălugilor poate fi rifluită sau netedă, alegerea făcându-se în funcţie de rolul lor în procesul de măcinare. Caracteristicile tehnice ale tăvălugilor rifluiţi. Riflurile sunt nişte crestături practicate pe suprafaţa tăvălugilor cu scopul de a desface mai uşor miezul boabelor de înveliş, în special la pasajele de şrotare. Fiecare riflu are două suprafeţe de lucru: spatele riflului; faţa riflului sau tăişul. Faţa riflului formează cu raza secţiunii tăvălugului unghiul „a“ numit unghi de tăiere, iar spatele riflului formează cu raza, unghiul „b“ numit unghi de spate. Caracteristicile tehnice ale tăvălugilor rifluiţi se referă la: numărul de rifluri, profilul riflului, înclinarea riflurilor, poziţia riflurilor, viteza tăvălugilor, diametrul tăvălugilor. Factorii care influenţează capacitatea de lucru a valţurilor sunt: gradul de mărunţire; tipul de produse - fiecare valţ macină anumite tipuri de produse; umiditatea produselor - cu cât produsele sunt mai umede, trec mai greu printre tăvălugi, se lipesc de aceştia, deci se reduce capacitatea de lucru a valţului; uniformitatea granulaţiei - dacă între tăvălugii măcinători se introduc produse cu mărimea granulelor diferită, vor fi măcinate numai cele cu granulaţie mai mare şi mijlocie pentru care s-a reglat de fapt distanţa dintre tăvălugi.

130

Măcinarea cerealelor

Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

Banu C. şi colab., 1999, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti Danciu I., 2000, Măcinarea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Danciu, I., Trifan, A., 2002, Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, Piatra-Neamţ Ioancea L. şi colab., 1986, Maşini, utilaje şi instalaţii în industria alimentară, Ed. Ceres, Bucureşti Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Măruţă, N., 1967, Îndrumător tehnic pentru industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Moldoveanu Gh., M. Râmniceanu, N. I. Niculescu, 1980, Utilajul şi tehnologia panificaţiei şi produselor făinoase, Ed. Did.şi Ped., Bucureşti Nicolaescu M., Gh. Moldoveanu, R. Teodosescu, 1983, Exploatarea şi întreţinerea utilajelor din industria morărit şi panificaţie, Editura Tehnică, Bucureşti Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

131

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat

8. CERNEREA PRODUSELOR REZULTATE LA MĂRUNŢIRE. UTILAJE DE MĂRUNŢIT ŞI SORTAT Cuprins 8.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………..... 132 8.2. Cernerea produselor rezultate la mărunţire ...............….......................... 133 8.2.1. Cernerea cu site plane...............…...................................................... 134 8.2.1.1. Circulaţia produselor în interiorul sitei plane............................. 136 8.2.1.2. Ordinea sitelor în schema de circulaţie....................................... 137 8.2.1.3. Împărţirea pe fracţiuni, după mărime, a produselor măcinate la 138 valţuri............................................................................................................... 8.2.2. Scheme tehnologice de sortare prin cernere......…............................. 139 8.2.3. Cernerea cu maşini de griş ................................................................. 141 8.3. Utilaje de mărunţit şi sortat...................................................................... 143 8.3.1. Dislocatoare sau finisoare de tărâţe……………………………........ 143 8.3.2. Detaşoare……………………………………………………............ 144 8.4. Întrebări recapitulative ............................................................................. 145 8.5. Teste de autoevaluare ..........……………................................................ 148 8.6. Rezumat ................................................................................................... 149 8.7. Bibliografie .............................................................................................. 150 Introducere Acest capitol prezintă noţiuni privind cernerea produselor rezultate la mărunţire cu ajutorul sitelor plane, cernerea cu maşini de griş şi scheme tehnologice de sortare prin cernere. De asemenea sunt prezentate utilajele care realizează cernerea produselor rezultate la mărunţire, precum şi utilajele de mărunţit şi sortat. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitoluluui. 8.1. Obiectivele capitolului

La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să descri operaţia de cernere a produselor rezultate la mărunţire; - să identifici utilajele folosite la cernerea produselor rezultate la mărunţire, precum şi cele folosite pentru cernerea produselor intermediare; - să descri circulaţia produselor în interiorul sitei plane;

132

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat - să identifici tipurile de utilaje care realizează concomitent operaţiile de măcinare şi cernere.

Durata medie de studiu individual - 2 ore

8.2. Cernerea produselor rezultate la mărunţire Prin cernere se înţelege separarea cu sita, dintr-un amestec de produse măcinate, a unor fracţiuni compuse din particule cu granulaţia cuprinsă între anumite limite dimensionale. Sita este o suprafaţă formată din ţesătură de sârmă, fire sintetice din material plastic sau mătase naturală. Cernerea are loc datorită mişcării în plan orizontal a suprafeţei cernătoare. Această mişcare poate fi rectilinie-alternativă sau circulară, provocată de un ax orizontal sau ax vertical cu excentric. La punerea sitei în funcţiune şi la alimentarea ei cu un amestec de produs măcinat se vor separa, după mărime, două, trei, patru sau mai multe fracţiuni. Fracţiunea care trece prin ochiurile sitei se numeşte cernut, iar produsul care nu trece prin ochiuri, ci alunecă pe suprafaţa sitei până ce o părăseşte, se numeşte refuz. În procesul de cernere, cel mai important lucru este ca produsele cernute să fie riguros grupate, atât calitativ cât şi cantitativ. La alcătuirea schemei tehnologice de sortare este necesar să se ţină seama de următorii factori: ü prin modul de dispunere al sitelor să se obţină capacitatea maximă de producţie a utilajului; ü produsele supuse sortării să producă o uzură cât mai mică a suprafeţelor cernătoare; ü circulaţia produselor în interiorul utilajului să fie cât mai redusă. Capacitatea de cernere a sitelor este influenţată de următorii factori: · suprafaţa utilă a sitei; · numărul sitei – desimea acesteia; · întinderea sitei pe ramă; · curăţirea sitei; · încărcătura cu produs; · umiditatea produsului de cernut; · diferenţierea granulometrică; · temperatura produsului cernut; · starea de uzură a sitelor; · mişcarea produsului pe suprafaţa sitei. Prin suprafaţa utilă se înţelege proporţia ocupată de ochiuri din întreaga suprafaţă a sitei. Cu cât sita este mai deasă şi firul ţesăturii este mai gros, cu atât suprafaţa utilă este mai mică.

133

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat Numărul sitei este reprezentat în practică printr-o cifră recunoscută de morarii din întreaga lume. Această cifră reprezintă nr. de ochiuri/cm liniar împărţit la 4

ænö ænö ç ÷ sau nr. de ochiuri pe ţol liniar englez împărţit la 10 ç ÷ . è 4ø è 10 ø

Notările mai recente exprimă mărimea ochiurilor în microni (m). Întinderea sitei pe ramă. Sita, indiferent de materialul ţesăturii se fixează pe o ramă confecţionată din lemn de esenţă moale cu ajutorul cuielor sau capselor. Cu cât suprafaţa ţesăturii va fi mai perfect întinsă, fără ondulaţii sau ochiuri deformate, cu atât capacitatea de cernere va fi mai mare. Curăţirea sitei se face cu perii de păr aspru şi moale sau cu pucuri textile sau din material plastic. Încărcarea cu produsul cernut trebuie astfel reglată încât stratul care se formează să permită particulelor corespunzătoare ca mărime şi greutate, să treacă prin ochiuri. Dacă stratul este prea gros, capacitatea de cernere scade. Diferenţierea granulometrică. Amestecul de produse rezultate la măcinare depăşeşte 100 de fracţiuni constituite din particule cu aceleaşi dimensiuni. Din acest motiv, separarea fracţiunilor sau a grupelor de produse cu dimensiuni apropiate se face prin cerneri consecutive până la epuizare. Cu cât numărul de fracţiuni este mai mare, capacitatea de lucru a sitei este mai mică. Umiditatea produselor optimă este de 14,5 – 15%; în această situaţie se produce o cernere normală. Dacă produsul măcinat are umiditatea mai mică, cernerea se intensifică, dar calitatea produselor rezultate la cernut nu este bună. Amestecul de produse cu umiditatea mai mare se cerne greu, produsele cernute sunt mai curate, dar capacitatea de cernere scade. Temperatura produsului. Amestecul de produse măcinate şi introduse imediat la cernut are o temperatură mult mai mare (40 – 45ºC) decât a mediului ambiant. Temperatura şi umiditatea ridicată provoacă înfundarea ochiurilor, putrezirea ramelor, oxidarea sitelor de sârmă, reducerea capacităţii de cernere. Pentru micşorarea temperaturii produselor intrate la cernut şi răcirea sitelor se foloseşte ventilaţia dirijată prin canale. Starea de uzură a sitelor. Sitele rupte şi cârpite îşi micşorează suprafaţa utilă, deci scade capacitatea de cernere. Mişcarea produsului pe sită, adică deplasarea acestuia pe suprafaţa de cernere are loc atunci când mişcarea sitei este mai mare decât a produsului. 8.2.1. Cernerea cu site plane Sita plană este un utilaj care însumează un număr mare de suprafeţe cernătoare, care puse în mişcare circulară fac ca amestecul de produse măcinate

134

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat să se deplaseze de la un capăt la altul după o anumită schemă efectuând în acelaşi timp sortarea prin cernere. Tipurile de site cel mai des întâlnite sunt următoarele: Ø sita plană cu rame lungi şi formă dreptunghiulară sau sita clasică. Se compune din pachetele cu rame şi suprafeţe cernătoare, mecanismul de acţionare, ciorapii de legătură între conductele de alimentare şi cele de evacuare şi este de tipul S.P. – 412 – cu 4 pasaje şi 12 rame şi S.P. – 612 – cu 6 pasaje şi 12 rame. Încărcătura specifică este de 500 kg/m2/24h. Ø sita plană cu rame scurte şi formă dreptunghiulară. Superioritatea ei constă în încărcătura specifică mai mare ca la sita plană clasică cu 50 – 100% (900 kg/m2/24h) şi faptul că fiecare compartiment este detaşabil, uşor de manevrat şi nu permite amestecul produselor dintr-un compartiment în altul. Există următoarele tipuri de site: S.P. – 412; S.P. – 612; S.P. – 614; S.P. – 812. Ø sita plană de mare capacitate “Gigant” tip S.G. – 618 cu încărcarea specifică de 1200 kg/m2/24h. Ø site plane cu rame pătrate – sunt cele mai perfecţionate utilaje pentru cernerea produselor măcinate şi sunt de tipurile: S.P.P. – 420; S.P.P. – 426; S.P.P. – 620; S.P.P. – 626 cu încărcarea specifică de 1200 – 1500 kg/m2/24h. Schema de principiu a unei site plane cu mecanism liber oscilant este prezentată în fig. 50.

Fig.50. Schema de principiu a unei site plane cu mecanism liber oscilant 1 – cadru; 2 – casete cu rame; 3 – tiranţi sau vergele elastice (trestie, bambus, fag, cablu de oţel); 4 – ax pendular; 5 – roată de transmisie; 6 – contragreutăţi; 7 – mecanism cu excentric.

Sita plană liber oscilantă se compune din cadrul pe care sunt montate casetele. Fiecare casetă este compusă dintr-un număr de rame (12, 14, 18, 20 sau 26 în funcţie de tipul sitei) aşezate una peste alta, pe care sunt întinse sitele pentru cernerea produselor. Cadrul cu cele două casete este suspendat de un schelet montat pe tavan cu ajutorul tiranţilor. Acţionarea sitei se face prin roata de transmisie care pune în mişcare axul, acesta la rândul lui acţionează mecanismul cu excentric care imprimă cadrului cu site mişcarea circulară. Echilibrarea sitei este asigurată de contragreutăţi.

135

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat 8.2.1.1. Circulaţia produselor în interiorul sitei plane Un pasaj (compartiment) de cernere cu 12 rame cu site şi un fund de colectare poate sorta după granulaţie, produsul introdus pentru cernere în 4 – 5 grupe. De aceea, fiecare ramă este prevăzută cu canale de primire şi evacuare a produselor, astfel ca să se poată asigura cernerea şi gruparea produselor rezultate din cernere în numărul de grupe urmărit. În fig. 51 este prezentat schematic interiorul unui pasaj de sită plană. Produsele intră simultan pe sitele 1 şi 2 şi se întorc pe sita 3, separându-se în două fracţiuni. Refuzul R1 este evacuat, şi prin primul canal din stânga este dirijat în afara pasajului, pe la partea inferioară şi de aici se dirijează la următorul utilaj de măcinat. Cernutul primelor trei site, circulă pe sitele 4 şi 5 unde se face a doua separare. Refuzul R2 care are altă granulaţie şi compoziţie decât refuzul R1, de obicei grişuri mari, se evacuează pe un canal paralel cu primul, iar cernutul cade pe sita 6 şi de aici printr-o circulaţie cu dus şi întors pe următoarele site: 7, 8, 9 şi 10. De aici îşi continuă drumul până la rama cu sita 10, unde un fund colector adună făina F şi o evacuează pe canalul din dreapta. Ultimele două rame 11 şi 12 sortează după granulaţie refuzul sitelor de făină anterioare, obţinându-se o fracţiune D (dunst) care se evacuează pe un canal în dreapta şi refuzul R3 format din grişuri mici şi mijlocii care se evacuează în stânga pasajului. După cum se vede în fig. 51, sub sitele 3, 5, 10 şi 12, respectiv după fiecare grup de site cu aceeaşi mărime a ochiurilor sitelor apare o linie îngroşată perforată. Aceasta este formată dintr-o tablă cu orificii mari prin care produsele cernute prin sitele 1, 2, 3, respectiv 4, 5 etc., pot trece foarte uşor direct pe următorul grup de site pentru a repeta o nouă fază de cernere. Gurile de evacuare ale produselor îşi menţin poziţia la majoritatea tipurilor de sită plană, astfel F (făinurile) şi D (dunsturile) se evacuează la partea inferioară, opusă gurii de alimentare a sitei plane, iar refuzurile (R1 – R3) se evacuează pe gurile de ieşire ale ramei de fund, ordonate simetric pe latura sitei pe care se face şi alimentarea sitei. Ultima ramă, rama de fund, nu are sită, ea are rolul de colectare şi dirijare a produselor rezultate din cernere.

136

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat

Fig. 51. Schema de circulaţie a produselor în interiorul unui pasaj de sită plană. Cernerea se repetă de la un pasaj la altul, în funcţie de complexitatea fluxului tehnologic. Ramele în pasaj (pachet sau compartiment) se asamblează conform schemei interioare de circulaţie a pasajului respectiv. Pentru uşurarea asamblării ramelor, fiecare ramă este numerotată de la 1 până la 13, respectiv 15, 21 sau 27 (în funcţie de tipul sitei) în ordinea montării. Ordinea numerotării se face de sus în jos pe colţul din dreapta al sitei, specificându-se în acelaşi timp şi denumirea pasajului (de şrotare, de măcinare etc.). 8.2.1.2. Ordinea sitelor în schema de circulaţie Produsele cu granulaţie mare, care trebuie remăcinate, trebuie să părăsească cât mai repede compartimentul de cernere. Sitele care refuză produsele respective sunt site rare, confecţionate din sârmă de oţel sau material plastic. Urmează apoi sitele care refuză a doua categorie de produse ce sunt dirijate tot la măcinare sau la curăţire, aşa cum este cazul grişurilor. Sitele de făină formează a treia grupă cernătoare. A patra grupă de site sortează produsele cu granulaţia cuprinsă între grişurile mici şi făină, adică dunsturile.

137

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat 8.2.1.3. Împărţirea pe fracţiuni, după mărime, a produselor măcinate la valţuri Prin cernere în sita plană, produsele se separă pe diferite fracţiuni care se deosebesc între ele după granulozitate. Fracţiunile de produse sunt determinate de mărimea ochiurilor sitelor folosite pentru sortare. În interiorul sitei plane are loc o separare repetată, astfel că în cadrul unui singur pasaj de cernere se pot obţine 5 – 6 fracţiuni de produse care se deosebesc între ele din punct de vedere al granulozităţii. Produsele bogate în endosperm nu se pot separa în cadrul unei singure sfărâmări urmată de cernere, ci se realizează treptat, printr-o prelucrare repetată a produselor intermediare ce rezultă din fiecare prelucrare. De aceea, în cadrul fiecărei site plane, produsul intermediar se sortează după granulozitate în diferite grupe de subproduse care au şi însuşiri calitative deosebite. Fracţiunile rezultate de la o sită plană primesc diferite denumiri în funcţie de sitele de pe care rezultă, de granulozitatea şi calitatea fiecăreia. Calitatea particulelor este în strânsă legătură cu granulozitatea lor. Cu cât granulozitatea este mai mare, cu atât calitatea lor este mai slabă, în sensul că au un conţinut mai mare de înveliş. Granulozitatea produselor intermediare se exprimă printr-o fracţie compusă din numărul sitei prin care acestea trec în întregime, la numărător şi numărul sitei pe care sunt refuzate în întregime, la numitor. Exemplu:

16 ® produs a cărui granulozitate este caracterizată prin 32

faptul că trece prin sita cu numărul 16 şi este refuzat de pe sita cu numărul 32. Acest raport convenţional este cunoscut sub numele de coeficient K. Deci, ca rezultat al cernerii în sita plană, apar produse refuz şi produse cernut de un anumit coeficient K. Refuzurile care se evacuează din sită la gurile de evacuare şi care au un conţinut mare de înveliş se împart în două: ü refuzul superior sau refuzul 1 (R1), care la pasajele de şrotuire se numeşte şrot: K =

0 0 ¸ ; 12 18

ü refuzul inferior sau refuzul 2 (R2), care este rezultatul refuzului următoarelor suprafeţe de separare ale sitei plane: K =

32 46 ¸ . La primele 46 56

şroturi, acestea constituie grişurile mici şi mijlocii. În afara acestor refuzuri, de la anumite pasaje ale sitei plane rezultă şi produse de granulozitate mai mare decât făina şi care au un conţinut mare de endosperm, rezultate din sfărâmarea acestuia, împărţindu-se în două grupe: · grişuri; · dunsturi. Grişurile la rândul lor, se subîmpart după granulozitate în: ü grişuri mari K =

18 ; 32

138

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat

ü grişuri mijlocii K = ü grişuri mici K =

32 ; 46

46 ; 56

iar dunsturile se subîmpart în:

56 ; V V ü dusturi moi K = . VII ü dunsturi aspre K =

Pe lângă toate aceste produse intermediare, la fiecare pasaj de trecere rezultă şi făină, care în funcţie de pasajul respectiv este de calitate mai bună sau mai slabă, făina albă având, iar făina neagră. 8.2.2. Scheme tehnologice de sortare prin cernere Sortarea prin cernere are ca scop obţinerea făinii ca produs finit şi separarea pe fracţiuni şi tipuri de granulaţie a produselor intermediare. La alcătuirea schemei tehnologice de sortare trebuie să se ţină seama de următorii factori: - dispunerea sitelor să permită obţinerea capacităţii maxime de producţie a utilajului de cernere; - produsele supuse sortării să producă o uzură cât mai mică a suprafeţelor de cernere; - circulaţia produselor în interiorul sitei să fie cât mai redusă.

139

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat

Fig.52. Schema tehnologică de sortare a – cernerea succesivă a cernuturilor; b – cernerea succesivă a refuzurilor; c – cernerea combinată.

În fig. 52 sunt prezentate cele mai uzuale scheme folosite pentru sortarea prin cernere. În prima schemă, produsul iniţial este sortat în patru fracţiuni: trei refuzuri şi un cernut; în a doua schemă, produsul iniţial este sortat în patru fracţiuni: un refuz şi trei cernuturi; în cea de-a treia schemă, produsul iniţial este sortat tot în patru fracţiuni: două refuzuri şi două cernuturi. Folosirea acestor scheme de sortare în procesul de măciniş, prezintă atât avantaje cât şi dezavantaje. Avantajul folosirii schemei din fig. 52-a constă în realizarea unei capacităţi de producţie mari a utilajului prin aşezarea sitelor ca site receptoare, iar dezavantajul constă în faptul că al patrulea produs, obţinut ca cernut, este trecut prin trei site succesive. Schema 52-b are avantajul că produsul finit se obţine la fiecare suprafaţă de separare, dar are dezavantajul că se reduce capacitatea de lucru a utilajului şi se uzează mai repede suprafeţele cernătoare, deoarece produsele cu granulozitate mare nu sunt eliminate ca refuz decât după ce trec pe suprafaţa celor trei site. Schema 52-c reprezintă o combinaţie a celor două, care preia avantajele acestora.

140

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat

Fig. 53. Schema de descărcare a sitelor plane a – alimentare succesivă; b – alimentare paralelă.

Folosirea în practică a acestor scheme se poate realiza prin introducerea lor în compartimentele de cernere a sitelor plane aşa cum sunt prezentate în principiu în fig. 53 a, b. În cazul alimentării succesive, utilajul are o capacitate mai mică de recepţie dar se obţin mai multe particule ca cernut pe fiecare sită, iar în cazul alimentării paralele capacitatea de recepţie a utilajului este mai mare, dar particulele obţinute ca cernut sunt în cantitate mai mică, deoarece pe fiecare suprafaţă ajunge a treia parte din produsul intrat la cernut. Primirea produselor pe una, două sau trei site este legată de cantitatea de produs supusă cernerii, de numărul de rame cu site şi de felul produselor. 8.2.3. Cernerea cu maşini de griş Prin cernerea cu sita plană se obţine sortarea pe grupe mari a produselor provenite de la măcinarea grâului. Una din aceste grupe o reprezintă grişurile. Deoarece, această grupă conţine particule foarte diferite ca dimensiuni este necesară o nouă separare după granulozitate. Operaţia prin care se realizează această separare este de fapt tot cernerea, dar efectuată cu ajutorul maşinilor de griş. Maşinile de griş sunt diferite între ele din punct de vedere constructiv, dar principiul după care funcţionează este acelaşi. O maşină griş se compune dintr-un sistem de site prin care se face cernerea grişurilor în funcţie de mărimea particulelor şi un sistem de ventilaţie care extrage particulele uşoare.

141

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat După numărul de site suprapuse, maşinile de griş se împart în trei categorii: cu un rând de site, cu două rânduri şi cu trei rânduri de site (fig. 54). Fiecare dintre cele trei tipuri se compun în principal din următoarele părţi: - scheletul de susţinere al organelor de lucru al maşinii 1; - cadrul cu site 2; - camera de destindere şi dispozitivele de reglare a aerului 3; - sistemul de alimentare 4; - tremia colectoare 5; - canalele de colectare a refuzurilor 6; - mecanismul de acţionare 7. Tipurile de maşini de griş cel mai des întâlnite sunt următoarele: · M.G.D. 35 ´ 16 ® maşină de griş dublă cu 2 rânduri de site suprapuse; · M.G.D. 45 ´ 24 ® maşină de griş dublă cu 3 rânduri de site suprapuse.

Fig. 54. A – secţiune prin maşina de griş cu trei rânduri de site; B – schema tehnologică a maşinii de griş cu trei rânduri de site. Curăţirea corespunzătoare a grişului este condiţionată de grosimea stratului de produs (5 – 10 mm). Încărcătura specifică a maşinii de griş este condiţionată de mărimea granulelor. Astfel, pentru: ü grişuri mari, încărcătura specifică este de 180 ¸ 260 kg/cm/24h; ü grişuri mijlocii, încărcătura specifică este de 130 ¸ 190 kg/cm/24h; ü grişuri mici, încărcătura specifică este de 90 ¸ 140 kg/cm/24h; ü dunsturi, încărcătura specifică este de 70 ¸ 90 kg/cm/24h.

142

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat 8.3. Utilaje de mărunţit şi sortat În tehnologia măcinării grâului, pe lângă utilajele care realizează numai mărunţirea sau numai sortarea grâului şi a produselor intermediare de măciniş, se folosesc utilaje care realizează concomitent aceste două operaţii. În această categorie se încadrează: dislocatoarele sau finisoarele de tărâţă şi detaşoarele. 8.3.1. Dislocatoare sau finisoare de tărâţe Finisoarele de tărâţă de tipul FT 30 ´ 60 şi FT 40 ´ 80 sunt realizate în ţara noastră după licenţă OCRIM Italia. Ele sunt compuse din două rotoare cu palete montate paralel în plan orizontal şi mantale de tablă perforată montate pe stator, amplasate în două compartimente cu elemente constructive identice şi care pot lucra independent, fiecare putând prelucra produse de morărit de calitate diferită (fig. 55.). Tipul fiecărui finisor de tărâţă este dat de dimensiunea cilindrilor, respectiv de diametrul mantalei care poate fi de 30 şi 40 cm şi de lungimea acesteia care poate fi de 60 şi 80 cm.

Fig. 55. Finisor de tărâţe tip F.T. 30/60 1 – racord de alimentare; 2 – carcasă; 3 – rotor cu paleţi; 4 – ax; 5 – palete; 6 – racord de evacuare; 7 – electromotor; 8 – tremii de colectare cernut; 9 – racord aspiraţie; 10 – roţi de transmisie; 11 – uşi de vizitare; 12 – manta perforată.

Măcinarea cu dislocatorul constituie o operaţie tehnologică de terminare a şrotuirii şi de terminare a fazei de măcinare. Dislocarea celei mai mari părţi a miezului din bobul de grâu se face prin măcinare cu valţuri, dar părţile periferice ale acestuia, fiind strâns legate de înveliş, se dislocă mai uşor printr-o acţiune de lovire puternică a produsului de mantaua cilindrică a dislocatorului. Pe lângă dislocarea miezului de pe înveliş se produce şi mărunţirea acestuia, iar învelişul rămâne sub forma unor particule mari, spre deosebire de valţ unde învelişul se mărunţeşte. Mantaua confecţionată din tablă de oţel perforată cu diametrul orificiilor de 0,5 – 1,5 mm, permite realizarea operaţiei de sortare. Dimensiunea orificiilor se alege în funcţie de locul pe care îl ocupă finisorul în diagrama de măciniş. Efectul tehnologic al finisorului se apreciază prin compararea aspectului produselor intrate în utilaj cu cel al produselor ieşite. Refuzurile vor avea culoare mai roşcată datorită îndepărtării unei părţi din endospermul

143

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat făinos. Cernutul, format din particule de endosperm, va avea o culoare deschisă datorită particulelor de înveliş care au fost separate prin trecerea lor prin mantaua finisorului. Folosirea finisoarelor de tărâţă la încheierea procesului de şrotare al grâului îmbunătăţeşte efectul de mărunţire realizat de valţuri dând posibilitatea reducerii lungimii de şrotare. Încărcarea specifică a finisorului de tărâţă este cuprinsă între 300 şi 500 kg/m ·h. Alte tipuri de finisoare de tărâţă construite tot în ţară, care au încercat îmbunătăţirea performanţelor tehnice ale finisorului sunt: finisorul de tărâţă orizontal (FTO) şi finisorul de tărâţă vertical (FTV). Pe lângă aceste utilaje, în ultima perioadă, la retehnologizarea morilor s-au folosit utilaje din import, cum ar fi: centrifuga de tărâţă BÜHLER, vibrocentrifuga tip MKZA 30/70 tot de fabricaţie BÜHLER. 2

8.3.2. Detaşoare Măcinarea cu detaşoare este un procedeu prin care plăcuţele de produs care se formează între tăvălugii netezi sunt dezintegrate, prin frecarea acestora între două discuri sau prin lovirea lor de către un rotor cu palete de o manta din sârmă împletită. Odată cu detaşarea plăcuţelor se realizează şi măcinarea dunsturilor şi desfacerea porţiunilor din învelişul bobului de grâu aderente pe suprafaţa lor, fără ca acestea să fie fărâmiţate. Amplasarea acestor utilaje se face sub valţurile măcinătoare de grişuri cu tăvălugi netezi. Tipurile de detaşoare folosite în mori sunt următoarele: Acceleratorul de măciniş AM 25/50 construit în două variante la Uzina Mecanică Topleţ, ambele variante având mantale cilindrice din tablă perforată, cu dimensiunea ochiurilor corelată cu mărimea particulelor prelucrate. Mantaua utilajului are diametrul de 250 mm şi lungimea de 500 mm. Detaşorul cu discuri se foloseşte pentru desfacerea aglomerărilor de făină rezultate din măcinarea grişurilor cu valţuri cu tăvălugi netezi. Detaşorul cu tambur BÜHLER realizează dezintegrarea aglomerărilor de particule cu formă de plăci sau solzi. Detaşorul se poziţionează între valţ şi sita plană contribuind la îmbunătăţirea operaţiei de cernere. Detaşorul cu impact realizează o mărunţire prin impact repetat. El poate fi folosit atât la desfacerea aglomerărilor de făină rezultate în urma mărunţirii cu valţuri cu tăvălugi netezi, cât şi la mărunţirea unor fracţiuni de produse intermediare de măciniş. Detaşoarele cu impact se amplasează înaintea primitoarelor transportului pneumatic. Atât măcinarea cu dislocatoare cât şi cea cu detaşoare contribuie la reducerea consumului de energie în moară.

144

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat 8.4. Întrebări recapitulative 1. Ce este suprafaţa utilă a sitei? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Cum influenţează starea de uzură a sitelor, capacitatea de cernere? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Ce este sita plană? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Care sunt părţile componente ale unei site plane? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5. Ce caracteristici ale sitei plane dau tipul utilajului? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

145

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6. Cum se asamblează ramele cu sită într-un compartiment? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7. Care sunt grupele în care se pot ordona sitele într-un compartiment de sită plană? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 8. Prin ce se deosebesc fracţiunile de produse separate în sita plană? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 9. Ce tip de separare are loc în interiorul unei site plane? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

146

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat 10. Cum se subîmpart grişurile şi dunsturile? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 11. Din ce sisteme se compune o maşină de griş? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 12. Cine condiţionează curăţirea corespunzătoare a grişurilor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 13. În ce fază a procesului tehnologic de măcinare a grâului se folosesc finisoarele de tărâţă? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 14. Care este locul de amplasare al detaşoarelor în fluxul tehnologic? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

147

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat 8.5. Teste de autoevaluare 1. Ce utilaje se folosesc pentru operaţia de sortare ? a. detaşoare; b. maşini de griş; c. finisoare; d. site plane. 2. Care sunt factorii care influenţează capacitatea de cernere a sitelor ? a. suprafaţa utilă a sitei; b. numărul sitei; c. întinderea sitei pe ramă; d. încărcătura cu produs; e. umiditatea produsului de cernut; f. diferenţierea granulometrică; g. temperatura produsului cernut; h. mişcarea produsului pe suprafaţa sitei; i. starea de uzură a sitei; j. firul ţesăturii; k. curăţirea sitei. 3. Produsele separate pe diferite fracţiuni prin cernere în sitele plane se deosebesc între ele prin: a. umiditate; b. culoare; c. granulozitate. 4. Ce tip de separare se realizează în interiorul sitei plane ? a. repetată; b. concomitentă; c. haotică. 5. Cu cât granulozitatea produselor rezultate de la o sită plană este mai mare, cu atât calitatea lor este: a. mai bună; b. mai slabă. 6. Care este utilajul cu care se realizează separarea grişurilor după granulozitate? a. sita plană; b. maşina de griş. 7. Care este utilajul cu care se realizează sotarea grişurilor şi dunsturilor ? a. sita plană; b. maşina de griş. 8. Desfacerea grişurilor se realizează cu: a. valţuri cu tăvălugi rifluiţi; b. valţuri cu tăvălugi netezi; c. valţuri fără tăvălugi. 9. Făina rezultată din măciniş se colectează de la: a. pasajele de cernere; b. pasajele de şrotare.

148

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat 10. Care sunt utilajele care realizează concomitent mărunţirea şi sortarea produselor intermediare de măciniş ? a. valţul; b. detaşorul; c. sita plană; d. finisorul de tărâţă.

Rezumat Prin cernere se înţelege separarea cu sita, dintr-un amestec de produse măcinate, a unor fracţiuni compuse din particule cu granulaţia cuprinsă între anumite limite dimensionale. Sita este o suprafaţă formată din ţesătură de sârmă, fire sintetice din material plastic sau mătase naturală. Cernerea are loc datorită mişcării în plan orizontal a suprafeţei cernătoare, a cărei mişcare poate fi rectilinie-alternativă sau circulară, provocată de un ax orizontal sau ax vertical cu excentric. Fracţiunea care trece prin ochiurile sitei se numeşte cernut, iar produsul care nu trece prin ochiuri, ci alunecă pe suprafaţa sitei până ce o părăseşte, se numeşte refuz. Capacitatea de cernere a sitelor este influenţată de următorii factori: suprafaţa utilă a sitei; numărul sitei – desimea acesteia; întinderea sitei pe ramă; curăţirea sitei; încărcătura cu produs; umiditatea produsului de cernut; diferenţierea granulometrică; temperatura produsului cernut; starea de uzură a sitelor; mişcarea produsului pe suprafaţa sitei. Sita plană este un utilaj care însumează un număr mare de suprafeţe cernătoare, care puse în mişcare circulară fac ca amestecul de produse măcinate să se deplaseze de la un capăt la altul după o anumită schemă efectuând în acelaşi timp sortarea prin cernere. Un pasaj (compartiment) de cernere cu 12 rame cu site şi un fund de colectare poate sorta după granulaţie, produsul introdus pentru cernere în 4 – 5 grupe. De aceea, fiecare ramă este prevăzută cu canale de primire şi evacuare a produselor, astfel ca să se poată asigura cernerea şi gruparea produselor rezultate din cernere în numărul de grupe urmărit. Cernerea se repetă de la un pasaj la altul, în funcţie de complexitatea fluxului tehnologic. Ordinea sitelor în schema de circulaţie. Produsele cu granulaţie mare, care trebuie remăcinate, trebuie să părăsească cât mai repede compartimentul de cernere. Sitele care refuză produsele respective sunt site rare, confecţionate din sârmă de oţel sau material plastic. Urmează apoi sitele care refuză a doua categorie de produse ce sunt dirijate tot la măcinare sau la curăţire, aşa cum este cazul grişurilor. Sitele de făină formează a treia grupă cernătoare. A patra grupă de site sortează produsele cu granulaţia cuprinsă între grişurile mici şi făină, adică dunsturile. Împărţirea pe fracţiuni, după mărime, a produselor măcinate la valţuri. În interiorul sitei plane are loc o separare repetată, astfel că în cadrul unui singur pasaj de cernere se pot obţine 5 – 6 fracţiuni de produse care se deosebesc între ele din punct de vedere al granulozităţii. Fracţiunile rezultate de la o sită plană primesc diferite denumiri în funcţie de sitele de pe care rezultă, de granulozitatea şi calitatea fiecăreia. Calitatea particulelor este în strânsă

149

Cernerea produselor rezultate la mărunţire. Utilaje de mărunţit şi sortat legătură cu granulozitatea lor. Deoarece grişurile rezultate la cernere conţin particule foarte diferite ca dimensiuni este necesară o nouă separare după granulozitate. Operaţia prin care se realizează această separare este de fapt tot cernerea efectuată cu ajutorul maşinilor de griş. În tehnologia măcinării grâului, pe lângă utilajele care realizează numai mărunţirea sau numai sortarea grâului şi a produselor intermediare de măciniş, se folosesc utilaje care realizează concomitent aceste două operaţii. În această categorie se încadrează: dislocatoarele sau finisoarele de tărâţă şi detaşoarele. Măcinarea cu dislocatorul constituie o operaţie tehnologică de terminare a şrotuirii şi de terminare a fazei de măcinare. Atât măcinarea cu dislocatoare cât şi cea cu detaşoare contribuie la reducerea consumului de energie în moară. Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

Banu C. şi colab., 1999, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti Danciu I., 2000, Măcinarea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Danciu, I., Trifan, A., 2002, Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, Piatra-Neamţ Ioancea L. şi colab., 1986, Maşini, utilaje şi instalaţii în industria alimentară, Ed. Ceres, Bucureşti Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Măruţă, N., 1967, Îndrumător tehnic pentru industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Moldoveanu Gh., M. Râmniceanu, N. I. Niculescu, 1980, Utilajul şi tehnologia panificaţiei şi produselor făinoase, Ed. Did.şi Ped., Bucureşti Nicolaescu M., Gh. Moldoveanu, R. Teodosescu, 1983, Exploatarea şi întreţinerea utilajelor din industria morărit şi panificaţie, Editura Tehnică, Bucureşti Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

150

Tehnologia măcinării grâului

9. TEHNOLOGIA MĂCINĂRII GRÂULUI Cuprins 9.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………... 9.2. Clasificarea măcinişului.........…............................................................. 9.3. Fazele procesului tehnologic de măciniş................................................. 9.3.1. Şrotarea ...............….......................................................................... 9.3.2. Divizarea grişurilor şi dunsturilor ...............…................................. 9.3.3. Curăţirea grişurilor...............…......................................................... 9.3.4. Desfacerea grişurilor......................................................................... 9.3.5. Măcinarea grişurilor şi dunsturilor.................................................... 9.4. Omogenizarea făinii ......…..................................................................... 9.5. Întrebări recapitulative ........................................................................... 9.6. Teste de autoevaluare ..........……………............................................... 9.7. Rezumat .................................................................................................. 9.8. Bibliografie .............................................................................................

151 151 153 154 156 157 158 159 161 162 164 164 165

Introducere Acest capitol prezintă o clasificare a măcinişului şi sunt descrise fazele procesului tehnologic de măciniş. De asemenea este prezentată şi operaţia de omogenizare a făinii. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitoluluui. 9.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să identifici criteriile de calsificare a sistemelor de măciniş; - sa definişti tipurile de măciniş; - să descri fazele procesului tehnologic de măciniş; - să descri operaţia de omogenizare a făinii.

Durata medie de studiu individual - 2 ore

9.2. Clasificarea măcinişului Prin măcinare se urmăreşte distrugerea integrităţii boabelor de cereale pentru a se separa apoi particulele de endosperm, libere, pe cât posibil, de 151

Tehnologia măcinării grâului particulele de înveliş. Particulele de endosperm sun transformate apoi, prin măcinare, în particule fine de făină. Complexitatea operaţiei de măcinare creşte prin faptul că separarea particulelor de înveliş nu trebuie făcută cu pierderi de părţi de endosperm care să rămână ataşate de acestea. Operaţia de măcinare impune, pe de o parte o cât mai intensă purificare a părţilor de endosperm, iar pe de altă parte, o valorificare la maximum a materiei prime, respectiv o recuperare totală, pe cât posibil, a conţinutului de endosperm din bob. Procesul tehnologic de măciniş se experimă de obicei grafic, sub forma unei scheme, diagrame de măciniş, în acestea fiind indicate prin semne convenţionale, utilajele, pasajele tehnologice cu caracteristicile principale corespunzătoare. Diagramele tehnologice sunt alcătuite în ordinea desfăşurării fluxului tehnologic, respectând succesiunea fazelor principale. Sistemele de măciniş sunt clasificate după mai multe criterii: ü după numărul de treceri prin utilajele de zdrobire şi măcinare în: § măciniş plat; § măciniş repetat; Măcinişul plat constă în obţinerea făinii ca urmare a unei singure treceri a boabelor de cereale printr-un utilaj de mărunţit (piatră de moară, moară cu ciocane, moară cu discuri, valţ). Pentru realizarea unei făini mai fine, regimul de lucru al utilajului trebuie să fie strâns. Măcinişul repetat constă în obţinerea făinii sau a mălaiului ca urmare a mărunţirii succesive a boabelor şi a produselor intermediare rezultate din acestea, prin trecerea lor prin mai multe utilaje de măcinat. Măcinişul repetat cuprinde mai multe faze, numite: şrotuire, sortare grişuri, curăţire grişuri, desfacere grişuri, măcinare grişuri. ü după gradul de dezvoltare al tehnologiei aplicate în: § măciniş simplu; § măciniş dezvoltat; Măcinişul simplu se bazează pe un proces de şrotuire sau un proces de şrotuire şi unul redus de măcinare. După fiecare mărunţire produsul obţinut se cerne pentru separarea făinii de restul de particule grosiere, operaţie care se repetă până când se obţine cantitatea de făină dorită. Măcinişul dezvoltat cuprinde parţial sau în totalitate procesele de şrotuire, sortarea grişurilor şi dunsturilor, desfacerea grişurilor, măcinarea grişurilor şi a dunsturilor, măcinarea refuzurilor, separarea germenilor şi obţinerea sortimentelor de făină. ü după numărul sortimentelor de făină sau mălai ce se obţine, în: § măciniş integral; § măciniş pe o extracţie; § măciniş pe mai multe extracţii. Măciniş integral, prin care se urmăreşte mărunţirea concomitentă a tuturor părtilor anatomice ale bobului până la fineţea corespunzătoare; Maciniş pe o extracţie, prin care se urmăreşte realizarea unui singur sortiment de făină în cazul măcinării grâului. La măcinarea porumbului se realizează mălai în extracţii simple, iar la măcinarea secarei, făina semialbă are extracţie directă. Măcinişul pe mai multe extracţii permite realizarea concomitentă a 2 3 extracţii, cu obţinerea de făină albă, făină semialbă, făină neagră. La

152

Tehnologia măcinării grâului măcinişul pe două sau trei calităţi se mai obţine circa 2% griş de consum, în dauna sortimentului de făină cu cel mai mic conţinut mineral. ü după gradul de complexitate al procesului de curăţire al grişurilor, măcinişul dezvoltat se realizează în variantele: § fără curăţirea grişurilor, la care se urmăreşte gruparea calitativă (măciniş secară); § cu un proces redus de curăţire a grişurilor (proces semiînalt), în care o parte din grişurile obţinute la şrotuire se curăţă cu ajutorul maşinilor de griş şi apoi se dirijează la măcinare; § cu un proces dezvoltat de curăţire a grişurilor (proces înalt) la care se urmăreşte realizarea unei cantităţi mari de făină, grişuri şi dunsturi la operaţia de şrotuire, apoi curăţirea cu ajutorul maşinilor de griş şi măcinarea lor separată pentru obţinerea făinurilor de calitate superioară (măciniş grific, pe calităţi). ü după gradul de dezvoltare a diagramelor tehnologice § măciniş scurt, § maciniş mediu, § măciniş lung. În măcinişul scurt, ciclul se repetă de 2 până la 8 ori; în măcinişul mediu, ciclul se repetă de 8 până la 14 ori; în măcinişul înalt (lung), ciclul se repetă de 14 până la 30 ori. ü după modul de realizare a procesului de maciniş § măciniş prestator, § maciniş industrial. ü după destinaţia produsului § măciniş grâu pentru panificaţie, § macinis grâu pentru paste fainoase. 9.3. Fazele procesului tehnologic de măciniş Faza tehnologică de măciniş reprezintă o anumită etapă din procesul de transformare a grâului şi a produselor intermediare în făină. Fazele tehnologice sunt constituite din mai multe trepte de prelucrare. Pentru realizarea unei trepte sunt necesare una sau mai multe părţi dintr-un utilaj. Aceste părţi poartă numele de pasaje (ex. o pereche de tăvălugi dintr-un valţ, un compartiment dintr-o sită plană, ½ dintr-o maşină de griş dublă). Un pasaj cuprinde una sau mai multe perechi de tăvălugi care au aceleaşi caracteristici tehnologice şi prelucrează acelaşi produs, combinat cu unul sau mai multe compartimente de sită plană. Pentru identificare, fiecare pasaj poartă un indicativ. Pasajele de şroturi se notează cu Şr, cele de la măcinătoare cu M, cele de desfacere a grişurilor cu D şi deoarece atât şroturile cât şi măcinătoarele se repetă (cu alte caracteristici) se adaugă şi un număr de ordine Şr I, Şr II, Şr III, ... sau M1, M2, …, D1, D2, …. În prezentarea grafică a pasajelor se trec şi caracteristicile tăvălugilor şi ale sitelor. Pentru tăvălugi se înscriu în dreptul cercurilor care îi simbolizează: - numărul de rifluri/1 cm – R; - valoarea unghiului a şi b; - înclinarea riflurilor, %; - viteza diferenţială a tăvălugilor;

153

Tehnologia măcinării grâului - poziţia riflurilor. În fig. 56 este redată prezentarea grafică a unui pasaj.

Fig. 56. Prezentarea grafică a unui pasaj 9.3.1. Şrotarea Şrotarea este faza tehnologică prin care se realizează fragmentarea bobului de grâu în particule de dimensiuni diferite şi detaşarea învelişului de endosperm. Şrotarea se aplică treptat, începând cu boabele şi terminând cu învelişul care ajunge tărâţă. După fiecare trecere a produsului printre tăvălugii valţului, cu funcţii de şrot, se face cernerea cu sita plană, deci o treaptă de şrotuire este egală cu una sau mai multe perechi de tăvălugi şi unul sau mai multe compartimente de sită plană. Schema fazei de şrotare este prezentată în fig. 57 şi este formată din pasaje de măcinare-sortare, rezultând un amestec de produse care este sortat astfel: - primul refuz (refuzul mare) începând cu Şr I şi până la Şr III inclusiv se dirijează de la un şrot la altul; - refuzul 2 îşi urmează drumul de şrotare treaptă cu treaptă până la terminarea fazei; - celelalte refuzuri şi cernuturi sunt dirijate în funcţie de granulaţie şi calitate spre alte faze tehnologice.

154

Tehnologia măcinării grâului

Fig. 57. Schema fazei de şrotare 1 – şrot mare şi mic; 2 – griş mare de calitatea I-a; 3 – griş mic şi mijlociu de calitatea I-a; 4 – dunst de calitatea I-a; 5 – griş mijlociu de calitatea a II-a; 6 – griş mic de calitatea a II-a; 7 – dunst de calitatea a II-a.

Din practică s-a constatat că particulele mari de înveliş rezultate ca refuz de la Şr IV şi V mai conţin părţi de endosperm care pot fi extrase dar nu prin măcinare cu valţuri, ci cu ajutorul dislocatoarelor (finisoarelor de tărâţă). Produsele obţinute ca cernut de la finisoare conţin o importantă cantitate de făină de calitatea a II – a care se adaugă la creşterea extracţiei totale. În figura 58 este prezentată o variantă tehnologică (după Moraru, 1992, citat de Banu, 2010).

155

Tehnologia măcinării grâului

Fig. 58. Varianta clasică pentru faza tehnologică de şrotare (după Moraru, 1992, citat de Banu, 2010) 9.3.2. Divizarea grişurilor şi dunsturilor Fracţiunile de produse intermediare, grişurile mijlocii si dunsturi tari, care rezultă în amestec de la şroturile de categoria I, sunt separate la această fază tehnologică pe fracţiuni granulometrice. Aceasta fază tehnologică se realizează cu ajutorul sitelor plane ale căror pasaje poartă numele de sortire (fig. 59).

156

Tehnologia măcinării grâului

Fig. 59. Schema tehnologică de sortare a grişurilor de categoria I-a În afară de sortarea pe fracţiuni granulometrice a acestor categorii de produse intermediare, divizarea mai are rolul de a scoate din aceste fracţiuni făina (în procent de 1-2%) antrenată de particulele respecive în urma cernerii la o sită plană. Este necesar acest lucru deoarece grişurile şi dunsturile sortate pe fracţiuni granulometrice sunt conduse la maşina de griş, iar făina prezentă ar avea o influenţă negativă: - particulele de făină pot fi antrenate de curenţii de aer odată cu particulele de înveliş, deci există riscul ca o parte din făină să se piardă în tărâtă; - făina obţinută la primele pasaje de şrotare este inferioară calitativ faţă de fracţiunile de făină obţinute la primele pasaje de măcinare şi în consecinţă, pătrunzând odată cu grişurile şi dunsturile la macinare, ar produce creşterea conţinutului de cenuşă al fracţiunilor de făină. Această fază tehnologică este nelipsită din schemele tehnologice ale morilor cu capacităţi medii si mari, care lucrează în regim semiînalt. Numărul de pasaje de divizare este funcţie de cantitatea de fracţiuni ce este dirijată la aceste pasaje şi de dezvoltarea procesului de măciniş. Se realizează la grişurile şi dunsturile provenite de la şroturile de categoria I şi mai rar la cele provenite de la şroturile de categoria a II-a. La morile cu tehnologie modernă, în care se folosesc la cernere sitele plane pătrate cu un număr mare de rame (18 – 26) nu se mai folosesc pasaje separate se sortare, deoarece operaţia se face în pasajul de cernere al şrotului respectiv. 9.3.3. Curăţirea grişurilor Grişurile mari, rezultate de la pasajele de şrotare, dar şi grişurile mijlocii, mici şi dunsturile tari, dupa divizare, sunt supuse unei operaţii de concentrare în particule de endosperm, prin îndepărtarea particulelor de înveliş curat şi separarea particulelor de endosperm cu inveliş de particulele de endosperm curat. Această fază tehnologică se realizează cu ajutorul maşinilor de griş. Dintre produsele intermediare, dunstul moale nu se supune procesului de curăţare, acesta fiind dirijat direct la măcinare, deoarece are o granulozitate

157

Tehnologia măcinării grâului apropiată de cea a fainii şi un conţinut mineral mai scăzut datorită prezenţei unei cantităţi mici de înveliş. Rezultatele acestei operaţii sunt foarte importante pentru culoarea şi valoarea de panificaţie a făinurilor; chiar făina de extracţie directă, cum este cea de 85%, se obţine cu valori nutritive, culoare şi gust incomparabil mai bune dacă se fabrică cu ajutorul unui proces de curăţire a grişurilor. Suprafaţa de cernere a maşinilor de griş cu un rând de site este formată de obicei din 4 site cu orificii diferite, aşezate în următoarea ordine:

24

22

20

18

Diferenţa dintre prima şi a doua sită este de două sau patru numere, urmând ca această diferenţă să se repete între a 2 – a şi a 3 – a sită şi între a 3 – a şi a 4 – a sită. Pentru realizarea unei bune curăţiri este necesar ca fiecare fracţiune de griş rezultată la şrotuire să fie prelucrată separat la una sau mai multe maşini de griş, numărul lor stabilindu-se în raport cu cantitatea ce trebuie prelucrată. După curăţire, grişurile cu granulaţie asemănătoare pot fi grupate pentru a fi dirijate la operaţia de desfacere sau măcinare. Obţinerea grişului alimentar Obţinerea acestui produs se realizează prin dirijarea la maşinile de griS a celor mai bune fracţiuni de griş, provenienţa acestor grişuri fiiind Şr II. Se obţin de regulă printr-o dublă curăţare (fig. 60).

Fig. 60. Obţinerea grişului alimentar (Banu, 2010) Extracţia de griş alimentar este de maxim 2% din făina cu conţinutul de cenuşă cel ami mic, realizarea ei făcându-se pe seama scăderii corespunzătoare a extracţiei de făină albă. 9.3.4. Desfacerea grişurilor O parte din grişurile mari şi mijlocii provin din părţile periferice ale boabelor de grâu, păstrând pe suprafaţa lor cantităţi importante de înveliş. Deşi aceste grişuri au fost supuse anterior operaţiilor de sortare, curăţire, ele mai

158

Tehnologia măcinării grâului conţin fragmente de înveliş care nu pot fi îndepărtate decât prin prelucrarea în faza tehnologică numită „desfacerea grişurilor”. Desfacerea grişurilor se realizează cu valţuri cu tăvălugi netezi şi care acţionează asupra produselor supuse desfacerii prin presare şi frecare, obţinându-se trei componente principale: grişuri mici, dunsturi şi fragmente de înveliş, alături de care apare şi o cantitate mică de făină. Astfel, particulele de înveliş existente pe suprafaţa granulelor de griş nu sunt forfecate ci se desfac la dimensiunile iniţiale. Separarea după mărime a fiecărei componente se realizează prin cernere. Grişurile rezultate au un conţinut de cenuşă redus (0,35 – 0,50%), iar făina separată este de calitate superioară (conţinut de cenuşă 0,5%). Învelişurile dislocate şi eliminate prin cernere mai conţin părţi valoroase de endosperm care se recuperează apoi la pasaje speciale de refuzuri sau măcinătoare. Grişurile rezultate din desfacere se dirijează în funcţie de calitatea lor la o recurăţire la maşinile de griş şi la transformarea lor în făină (fig. 61).

Fig. 61. Schema tehnologică a unui desfăcător de grişuri În cazul în care se costată că în faza de curăţare a grişurilor se obţin produse cu un continut mineral foarte scăzut şi că ansamblul procesului de curăţare se desfăşoară în condiţii optime, se pot folosi şi tăvălugi rifluiţi cu 812 rifluri/cm, înclinare 10-14%. Folosirea tăvălugilor rifluiţi prezintă avantajul că au un consum energetic mai scăzut decât în cazul tăvălugilor netezi, dar există riscul ca o parte din învelişuri să se mărunţească. La grânele dure, folosite pentru obţinerea făinii grifice, unde straturile de înveliş sunt mai subţiri edecât în cazul grânelor făinoase, se folosesc de regulă tavălugi rifluiti. 9.3.5. Măcinarea grişurilor şi dunsturilor Măcinarea grişurilor mici şi a dunsturilor este faza tehnologică în care se face transformarea lor în făină, iar resturile de înveliş rămân sub formă de tărâţă. Această transformare se face în mod treptat aplicând 4 – 8 operaţii la măcinişul semiînalt şi 8 – 14 operaţii la măcinişul înalt.

159

Tehnologia măcinării grâului Numărul de pasaje de macinare depinde de extracţia şi calitatea sortimentelor de făină, de modul cum este condus procesul tehnologic, de calitatea fracţiunilor intermediare. La un măciniş clasic se folosesc 8 – 12 măcinătoare. Măcinătoarele se împart în 3 categorii în funcţie de calitatea produselor ce se prelucrează: § Măcinătoare de categoria I – care prelucrează produsele cele mai curate, din care se obţin făinurile de calitate superioară; § Măcinătoare de categoria II – care a produse cu un conţinut mai mare de înveliş şi de la care rezultă făinuri semialbe; § Măcinătoare de categoria III – care prelucrează produsele cu cel mai mare conţinut de înveliş şi de la care rezultă făinurile negre. Măcinarea grişurilor mici şi a dunsturilor este de fapt măcinarea propriu-zisă sau măcinarea. În această fază acţiunea suprafeţelor tăvălugilor este mult mai activă. Măcinarea are loc datorită presării produselor între tăvălugi şi într-o măsură mai mică datorită frecării dintre tăvălugi şi produse. Suprafaţa tăvălugilor este netedă. Viteza diferenţială a tăvălugilor este foarte redusă 1 : 1,2 ¸ 1,5 şi ajută la realizarea măcinării prin presare şi frecare. Schema de principiu a unei operaţii de măcinare nu urmăreşte obţinerea de produse intermediare, ci numai făină ca produs finit şi unul sau două refuzuri pentru următoarele operaţii de măcinare. Refuzul de la penultima şi ultima operaţie de măcinare ar putea fi dirijat la tărâţă, dar particulele ce-l compun conţin sub stare liberă sau aderentă şi făină. Această făină se extrage cu ajutorul finisoarelor de tărâţă sau al dislocatoarelor. În faza tehnologică de măcinare se obţine cca. 70 – 75% din totalul făinii extrase. Realizarea acestui procent este legată de produsele supuse măcinării şi de felul cum este condus regimul de măcinare.

160

Tehnologia măcinării grâului

Germea MG

Fig. 62. Varianta clasică a liniei de măcinătoare (Banu, 2010) 9.4. Omogenizarea făinii Făina rezultată din măciniş se colectează de la fiecare pasaj de cernere. Pentru ca făina, ca produs finit, să aibă aceiaşi indici de calitate, aceasta este supusă omogenizării, operaţie ce se realizează în două etape. În prima etapă se omogenizează făina curentă colectată de la sitele plane, iar în a doua se omogenizează făina produsă anterior cu cea din producţia curentă. Prima omogenizare se realizează în moară cu transportorul elicoidal, iar a doua în secţia de omogenizare cu instalaţii şi celule special construite. Aici, făina din fabricaţie se amestecă permanent cu cea existentă în celule, fiind introdusă în celule pe la partea superioară, iar la partea inferioară se extrage făina şi cu un elevator se reintroduce în celule. Faina omogenizată poate fi dirijată la ambalare în saci sau depozitare în vrac, în celulele de siloz.

161

Tehnologia măcinării grâului 9.5. Întrebări recapitulative 1. Cum se clasifică măcinişul în funcţie de repetarea ciclului măcinare-sortare? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Ce cuprinde un pasaj? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Explicaţi schema fazei de şrotuire. ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Cu ce utilaje se realizează sortarea grişurilor şi dunsturilor; cum se numesc pasajele respective? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

162

Tehnologia măcinării grâului ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5. Ce utilaje se folosesc pentru divizarea grişurilor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6. Cum se realizează desfacerea grişurilor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7. Ce fază a procesului tehnologic reprezintă măcinarea grişurilor mici şi a dunsturilor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 8. Ce rol are omogenizarea făinii? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

163

Tehnologia măcinării grâului ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 9.6. Teste de autoevaluare 1. După numărul de treceri prin utilajele de zdrobire şi măcinare în sistemele de măciniş se clasifică în: a. măciniş plat; b. măciniş dezvoltat; c. măciniş repetat. 2. După gradul de dezvoltare al tehnologiei aplicate sistemele de măciniş se clasifică în: a. măciniş simplu; b. măciniş scurt; c. măciniş dezvoltat; d. măciniş lung. 3. După numărul sortimentelor de făină sau mălai ce se obţine sistemele de măciniş se clasifică în: a. măciniş integral; b. măciniş pe o extacţie; c. măciniş grâu pentru panificaţie; d. măciniş pe mai multe extracţii; e. măciniş grâu pentru paste făinoase. 4. După modul de realizare a procesului de măciniş sistemele de măciniş se clasifică în: a. măciniş prestator; b. măciniş grâu pentru panificaţie; c. maciniş industrial. 5. Prima fază a procesului tehnologic de măciniş este: a. măcinarea; b. divizarea grişurilor şi dunsturilor; c. şrotarea; d. curăţirea grişurilor şi dunsturilor; e. desfacerea grişurilor şi dunsturilor.

Rezumat Procesul de măciniş reprezintă ciclul de măcinare-sortare. În funcţie de repetarea acestui ciclu, măcinişul se clasifică în: măciniş plat – făina se obţine într-un singur ciclu de măcinare-sortare; măcinişul scurt sau semiînalt; măcinişul lung sau înalt în care făina se obţine treptat, după repetarea ciclului măcinare-sortare. Prin măcinare se urmăreşte distrugerea integrităţii boabelor de cereale pentru a se separa apoi particulele de endosperm, libere, pe cât posibil, de particulele de înveliş. Particulele de endosperm sun transformate apoi, prin măcinare, în

164

Tehnologia măcinării grâului particule fine de făină. Procesul tehnologic de măciniş se experimă de obicei grafic, sub forma unei scheme, diagrame de măciniş, în acestea fiind indicate prin semne convenţionale, utilajele, pasajele tehnologice cu caracteristicile principale corespunzătoare. Diagramele tehnologice sunt alcătuite în ordinea desfăşurării fluxului tehnologic, respectând succesiunea fazelor principale. Şrotarea este faza tehnologică prin care se realizează fragmentarea bobului de grâu în particule de dimensiuni diferite şi detaşarea învelişului de endosperm. Şrotarea se aplică treptat, începând cu boabele şi terminând cu învelişul care ajunge tărâţă. După fiecare trecere a produsului printre tăvălugii valţului, cu funcţii de şrot, se face cernerea cu sita plană, deci o treaptă de şrotuire este egală cu una sau mai multe perechi de tăvălugi şi unul sau mai multe compartimente de sită plană. Divivarea grişurilor şi dunsturilor. Fracţiunile de produse intermediare, grişurile mijlocii si dunsturi tari, care rezultă în amestec de la şroturile de categoria I, sunt separate la această fază tehnologică pe fracţiuni granulometrice. Aceasta fază tehnologică se realizează cu ajutorul sitelor plane ale căror pasaje poartă numele de sortire . Curăţirea grişurilor este faza tehnologică în care cea mai mare parte a produselor intermediare sunt pregătite pentru a fi transformate în făină de calitate superioară. Divizarea grişurilor în grupe cu granulaţie apropiată se realizează prin cernere, cu ajutorul maşinilor de griş. După curăţire, grişurile cu granulaţie asemănătoare pot fi grupate pentru a fi dirijate la operaţia de desfacere sau măcinare. Desfacerea grişurilor se realizează cu valţuri cu tăvălugi netezi şi care acţionează asupra produselor supuse desfacerii prin presare şi frecare. Măcinarea grişurilor mici şi a dunsturilor este faza tehnologică în care se face transformarea lor în făină, iar resturile de înveliş rămân sub formă de tărâţă. Măcinarea grişurilor mici şi a dunsturilor este de fapt măcinarea propriu-zisă sau măcinarea. Omogenizarea făinii este operaţia care se realizează în două etape. În prima etapă se omogenizează făina curentă colectată de la sitele plane, iar în a doua se omogenizează făina produsă anterior cu cea din producţia curentă. Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti Danciu I., 2000, Măcinarea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

165

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş

10. CONTROLUL PROCESULUI TEHNOLOGIC ÎN UNITĂŢILE DE MORĂRIT. FORMARREA PARTIDELOR DE MACINIŞ Cuprins 10.1 Obiectivele capitolului ……………………………………………….. 166 10.2. Controlul efectului de curăţire al cerealelor......…................................ 167 10.3. Evidenţa şi controlul deşeurilor…………………………………….… 168 10.4. Controlul pe faze de fabricaţie la măcinarea cerealelor........................ 169 10.5. Extracţiile de făină…………………………………………………..... 171 10.6. Formarea tipurilor de făină………………………………………….. 173 10.7. Ambalarea şi depozitarea făinii............................................................. 175 10.8. Întrebări recapitulative ......................................................................... 177 10.9. Teste de autoevaluare ..........……………............................................. 179 10.10.Rezumat .............................................................................................. 179 10.11.Bibliografie ......................................................................................... 180 Introducere Acest capitol prezintă controlul efectului de curăţire al cerealelor, evidenţa şi controlul deşeurilor şi controlul pe faze de fabricaţie la măcinarea cerealelor. De asemenea sunt exracţiile de făină, formarea tipurilor de făină şi ambalarea şi depozitarea făinii. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitolului. 10.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să identifici metodele de control la toate operaţiile (utilajele) din curăţătoria morii; - să descri modul de realizare a controlului de fabricaţie la măcinarea cerealelor; - să defineşti gradul de extracţie; - să descri modul de formare a tipurilor făină; - să descri operaţiile de ambalare şi depozitare a făinii.

Durata medie de studiu individual - 2 ore

166

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş 10.2. Controlul efectului de curăţire al cerealelor Controlul efectului de curăţire al cerealelor se realizează după fiecare utilaj în parte. În afară de acest control se face şi controlul final al efectului de curăţire al cerealelor. Ambele tipuri de control au caracter permanent. Efectul de curăţire a întregului proces tehnologic din curăţătorie se stabileşte calculând diferenţa dintre conţinutul iniţial de impurităţi al cerealelor şi cel de la sfârşitul procesului de curăţire. În mod asemănător se procedează şi cu efectul de decojire. În acest caz se determină conţinutul de cenuşă al grâului înainte de prima treaptă de decojire şi la ultima operaţie de periere. Controlul calitativ al decojirii Evitarea spargerii boabelor şi ruperea altor straturi periferice. – În cazul apariţiei unor particule detaşate din învelişul seminal sau din stratul aleuronic, utilajul trebuie astfel reglat încât efectul de decojire să fie diminuat. – În procesul de decojire se recomandă ca operaţia să se desfăşoare separat pentru fracţiunile cu boabe mari faţă de fracţiunile cu boabe mici. Conţinutul în boabe sparte care nu trebuie să depăşească 1%, pentru că acesta influenţează negativ calitatea făinii obţinute. Efectul de decojire se poate aprecia prin scăderea conţinutului mineral cu 0,03 – 0,05% Pentru completarea operaţiei de decojire se foloseşte şi operaţia de periere în urma căreia praful şi părţi din deşeurile extrase, aderente la bob, sunt îndepărtate. Perierea trebuie sa realizeze o scădere a conţinutului mineral cu 0,01%. Deşeurile rezultate în urma decojirii trebuie îndepărtate prin aspiraţie. Dacă rămân împiedică operaţia de decojire, amortizând efectul bătătoarelor şi îngreunând mişcarea boabelor în manta. Deşeurile rezultate din operaţiile de decojire şi periere au un conţinut mineral ridicat de 4 – 4,5% şi sunt constituite din particule şi foiţe de pericarp. Rezultatele obţinute se compară cu normele tehnologice de pregătire a cerealelor pentru măciniş, norme obligatorii pentru realizarea unei curăţiri cât mai eficiente a cerealelor. Scopul urmărit în curăţătorie este ca indicii de calitate ai cerealelor să fie cel puţin la acelaşi nivel cu cei prevăzuţi în norme. În acest fel se asigură calitatea necesară pentru desfăşurarea unui proces de măciniş normal şi pentru obţinerea unor făinuri fără defecte de calitate provocate de eventualele impurităţi.

167

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş Tabelul 2 Controlul de calitate în curăţătoria morii Denumirea Locul/metoda operatiei/utilaj prelevare proba Cântar După cântar Recepţia grâului Separatoraspirator Separator magnetic Separator de pietre Trior de neghină Decojitor cu canal de aspiraţie Aparat umectare Celule odihnă

Frecventa controlului Conform orarului

Înainte de separatorul aspirator (din cădere)

2 ore

După separatoraspirator

Conform orarului De doua ori/schimb

Înainte şi după separator, din cădere

Indicii calitativi stabiliti Precizia de cântărire Indici organoleptici, umiditate, infestare, masa hectolitrică, % impurităţi, % cenuşă, sticlozitate, gluten % impurităţi uşoare, mari şi mici % corpuri feroase % impurităţi minerale

Conform orarului % impurităţi scurte % cenuşă, % amidon, % boabe sparte, % resturi uşoare % umectare boabe Temperatura apei

Înainte şi după decojire, din cădere

Conform orarului

Înainte şi după umidificator

2 ore

Înainte şi după celule

În fiecare schimb

Durata, uniformitatea umectării

2 ore

Organoleptic, umiditate, % impurităţi, sticlozitate, % cenuşă, % gluten

Grâu înainte de Înainte şi după de şrot I şrotuire

10.3. Evidenţa şi controlul deşeurilor Toate impurităţile extrase din masa de cereale în procesul de pregătire pentru măciniş poartă numele de deşeuri. Acestea se cântăresc şi se evidenţiază în documentele de producţie ale morii. Deşeurile extrase şi cele care au mai rămas în masa de cereale după curăţire trebuie să totalizeze pe cele existente la recepţie; se admite o toleranţă de 0,1 – 0,2%. În afara deşeurilor evidenţiate prin măsurare, mai există o cantitate care a fost refulată de aspiraţie şi de transportul pneumatic (dacă acesta există) şi nu poate fi evidenţiată. În practică, această cantitate se situează la circa 0,05 – 0,1% faţă de cerealele intrate în curăţătorie. O altă cantitate de deşeuri se elimină prin spălare şi se determină prin formule specifice. Utilajele şi instalaţiile nu au ajuns la o asemenea perfecţiune încât să se separe numai impurităţile din masa de cereale. În procent foarte redus, odată cu impurităţile se separă o cantitate foarte mică de grâu, care creşte dacă reglajul utilajelor este făcut incorect de către operatorii din curăţătorie sau dacă utilajele prezintă unele defecţiuni nedepistate sau neînlăturate la timp. Boabele normale intrate în deşeuri trebuie recuperate în procent cât mai mare. Pentru aceasta deşeurile trebuie supuse unor operaţii de sortare adecvate.

168

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş Deşi nu există un procentaj normat pentru boabele de cereale rămase în deşeuri, unii specialişti acordă un procent de 0,1 – 0,2% faţă de cantitatea de deşeuri. În mod normal trebuie dată o atenţie deosebită reglării utilajelor şi înlăturării la timp a defecţiunilor care ar duce la pierderi tehnologice substanţiale, mai ales dacă moara nu are prevăzută în schema de pregătire operaţia tehnologică de control a deşeurilor. În urma operaţiilor tehnologice din secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş rezultă o serie de impurităţi, unele din ele cu valoare furajeră după cum urmează: Zoana se compune din boabe de cereale din alte culturi (porumb, fasole, floarea soarelui etc.), boabe seci, şiştave, mâncate de insecte, bucăţi de paie şi spice. Acest produs se obţine ca refuz al primei site de primire de la separatorul-aspirator şi ca rezultat al separării prin decantare a corpurilor mai grele, antrenate prin aspiraţie în camera de decantare a tararului. Pleava se compune din paleele de grâu sau secară, frunze şi părţi de paie antrenate de curentul de aer până la ciclonul sau filtrul care curăţă aerul de la separatorul-aspirator, înainte de a-l degaja în atmosferă sau în prima treaptă de decantare în camera separatorului aspirator. Pleava conţine şi un procent mare de praf mineral, fiind un produs cu proprietăţi furajere limitate. Maidanul se compune din prafuri minerale (nisip, pietriş) şi seminţe mici de buruieni, rezultate atât ca cernut al ultimei site a separatoruluiaspirator cât şi din ceea ce se colectează la ciclonul sau filtrul separatorului atunci când cerealele au un conţinut prea mare de prafuri minerale. Maidanul se distruge pe baza unui act justificativ cu care se completează actele de gestiune ale prelucrării materiei prime. Deşeurile de trior sunt formate dintr-un amestec de corpuri străine cu procent redus de boabe sparte sau deformate din cultura de bază, în care predomină măzărichea şi neghina. Praful negru rezultă din prelucrarea cerealelor la decojitorul de desprăfuire şi este format dintr-un amestec de prafuri minerale care erau aderente pe bob şi prafuri organice rezultate atât din desprinderea perilor bărbiţei bobului şi parţial al embrionului cât şi din decojirea uşoară a straturilor exterioare ale bobului. În acest produs pot să apară şi sporii de mălură proveniţi din spargerea boabelor mălurate sau reţinuţi în bărbiţa boabelor sănătoase. Produsul nu are valoare furajeră. Praful alb este un deşeu obţinut în curăţătoria albă, fiind un produs furajer valoros. Are valoare nutritivă mărită datorită prezenţei părţilor de embrion desprinse de pe bob şi spărturilor mici de boabe ajunse în el. Evidenţa în documentele morii, se compară cu procentul iniţial de corpuri străine. 10.4. Controlul pe faze de fabricaţie la măcinarea cerealelor Pentru desfăşurarea procesului tehnologic de măciniş în condiţii corespunzătoare şi pentru depistarea la timp a eventualelor defecţiuni este necesară verificarea permanentă pe întregul flux de fabricaţie a tuturor fazelor tehnologice în moara propriu-zisă, la fel ca şi în secţia de pregătire a grâului pentru măciniş.

169

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş Controlul operativ al produselor dă posibilitate tehnologului să determine regimul de lucru al utilajelor, efectul tehnologic al acestora sau a unor pasaje tehnologice luate în întregime. Controlul efectului de lucru la valţuri se face prin verificarea regimului de funcţionare al primelor patru şroturi care este hotărâtor pentru desfăşurarea întregului proces de măciniş. • ETAPEDE CONTROL: - control la valţuri - control la sitele plane - control la maşinile de griş - control final Controlul efectului de lucru la valţuri se face prin verificarea regimului de funcţionare al primelor patru şroturi care este hotărâtor pentru desfăşurarea întregului proces de măciniş. Verificarea se face prin recoltarea produsului ce iese dintre tăvălugi, apreciindu-se vizual gradul de sfărâmare. Acest lucru se observă prin răsturnarea produsului în palme, când în prima fază se scurge produsul cu granulozitate mai mare, apoi făina. Un regim de şrotare normal trebuie să ducă la o albire uşoară a palmelor ca urmare a depunerii de făină. Acest mod de verificare este relativ (subiectiv), astfel încât o verificare mai sigură se face prin determinarea procentului de grişuri şi făină pe fiecare pasaj. Metoda poate fi extinsă şi la linia de măcinătoare, unde se determină procentul de făină obţinut la pasajul respectiv. Control de laborator: verificare mai sigură se face prin determinarea procentului de grişuri şi făină pe fiecare pasaj. Metoda poate fi extinsă şi la linia de măcinătoare, unde se determină procentul de făină obţinut la pasajul respectiv. Controlul calitativ al sitelor plane se face prin verificarea făinii de la fiecare pasaj de cernere. Controlul de laborator al sitelor plane se face prin analizarea refuzurilor de sus şi de jos pentru a stabili proporţia de făină care se mai găseşte în ele, deci eficacitatea cernerii. Astfel se verifică ce cantitate de făină se obţine de pe fiecare pasaj în parte. Controlul calitativ se face prin verificarea făinii de la fiecare pasaj de cernere. Astfel, la etajul sitelor plane se amenajează o masă de control, vopsită în negru pentru mărirea contrastului, împărţită în compartimente mici, egale ca număr cu cel al punctelor de unde se recoltează făina. Fiecare compartiment poartă denumirea pasajului respectiv. Verificarea se face organoleptic prin compararea tuturor probelor cu etalonul fixat pentru fiecare pasaj în parte, în urma măcinării unei partide omogene de grâu. DECIZII ÎN URMA CONTROLULUI: Făinurile necorespunzătoare se elimină din fluxul general, pentru a nu înrăutăţi calitatea acesteia. Dacă acest lucru influenţează procentul de extracţie al făinii, se opreşte intrarea grâului la Şr I, se decuplează valţurile, se opreşte sita plană defectă şi se desface pachetul de rame pentru remedierea defecţiunilor.

170

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş Cernerea poate fi înrăutăţită şi de: oprirea periilor, înfundarea ramelor, ruperea sitelor etc., remedierea defecţiunilor făcându-se tot prin desfacerea pachetului respectiv de rame cu site. Când se constată o supraîncărcare a pasajului, sau cantitatea de produse de granulozitate mică este mai mare decât cea normală pentru pasajul respectiv, se reglează regimul de lucru al valţurilor. Controlul calitativ al maşinilor de griş Controlul operativ al regimului de lucru la maşinile de griş se face asemănător ca la sitele plane, prin recoltarea probelor de sub toate sitele. În mod asemănător ca la etajul sitelor plane, şi la etajul maşinilor de griş se organizează o masă de control, împărţită în compartimente în care se înscriu numerele de ordine convenţionale ale maşinilor de griş şi ale sitelor plane şi indicatorul refuzului (R). Probele recoltate se pun în compartimentele corespunzătoare şi apoi se analizează prin comparaţie, la lumină corespunzătoare, cu probele etalon stabilite anterior pentru fiecare produs. Controlul final se face asupra făinurilor gata de ambalat şi a tărâţei, de la care se dă semnalul de alarmă pentru controlul procesului tehnologic. Controlul operativ al făinii şi al tărâţelor se face tot organoleptic, prin compararea cu etalonul (proba Pekar pentru făină) sau prin cernere pentru determinarea granulozităţii ori a conţinutului de făină în tărâţă, care nu trebuie să depăşească 2%. 1. Pentru faina albă- sita nr. VIII( 180μm) şi sita nr. X (125 μm) 2. Pentru faina semialbă, neagră, dietetică- sita nr. 0,5 (500 μm) şi sita nr. VIII ( 180 μm) Înainte de depozitare, făina se recerne pentru a elimina eventualele corpuri străine, particule de tărâţă sau produse intermediare care pot ajunge în făină din cauza neetanşării ramelor sau a ruperii sitelor. Controlul făinii se face în pasaje de cernere, pentru care se acordă circa 10 – 15% din suprafaţa totală de cernere folosită în procesul de măcinare. 10.5. Extracţiile de făină Cantitatea de făină rezultată din măcinarea celor 100 de părţi convenţionale în care se împarte bobul de grâu de la centru către periferie poartă numele de “extracţie” sau “grad de extracţie”. În practică, gradul de extracţie se referă la cantitatea de făină care rezultă din 100 kg grâu măcinat. La stabilirea gradului de extracţie a făinii de grâu în ţara noastră se ţine seama de masa hectolitrică a grâului de 78 kg/hl. Cantitatea de făină care se extrage din grâul măcinat se regăseşte sub forma unuia sau a mai multor sortimente. Convenţional, fiecare din sortimente poartă numele de “tip de făină” şi este caracterizat prin conţinutul în cenuşă. Dacă din măciniş se obţine un singur tip de făină, se consideră că se practică varianta de extracţie simplă sau directă. Dacă din măciniş se obţin simultan mai multe tipuri de făină se consideră că se practică variante de extracţii simultane sau concomitente.

171

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş Prin extracţie simplă se obţine: - făină neagră (F.N.) 85 – 87%; - făină semialbă (F.S.) sau făină intermediară (F.I.) 78 – 82%; - făină albă (F.A.) în extracţie directă 72 –78%. Prin extracţii simultane se obţin: - făină albă + făină neagră; - făină albă + făină semialbă + făină neagră; - făină albă + făină semialbă. În ţara noastră făina albă este caracterizată printr-un conţinut în cenuşă cuprins între 0,55 – 0,65%, făina semialbă cu un conţinut în cenuşă de 0,80 – 0,90%, iar făina neagră cu un conţinut în cenuşă de 1,2 – 1,35%. Verificarea extracţiei se face în flux continuu, prin cântărire automată şi reverificare prin captarea făinii la sac timp de 5 – 10 minute. Cantitatea de făină obţinută se raportează la cantitatea de grâu măcinată în aceeaşi unitate de timp sau la total produse. Exemplu:Se iau cantitatile raportate de cantarele automate pentru grau si tarata timp de 30 min sau 1-4 ore Se scade pierderea mecanica din cantitatea de grau (este cunoscuta pt. aceeasi moara si nu are variatii f. mari) Pentru extracţie directă Ex= (T/G-p)* 100, % în care : T-masa de tărâţă, kg G-masa de grâu, kg P-pierderea mecanică, kg - Dacă p=0,8%, G=4500kg, T= 850 kg Ex= (850/ 4500-36)×100= 19,04% tarate (extractie de tarate) deci extracţia de făină : 100-19,04= 80.96% Exemplu pentru extracţie simultană - pe o perioadă de 30 min. S-au inregistrat următoarele cantităţi de produse: făină albă 780 kg, griş de consum 40 kg, făină neagră 1030 kg şi tărâţe 440 kg. Totalul acestor produse : 2290 kg. Procentele care revin proporţional cu cantitatea fiecarui produs se obţin prin împărţirea pe rând a fiecarei cantităţi de produs la cantitatea totală şi raportarea procentuală: Făina albă= 780 × 100/ 2290= 34, 06% Gris= 40 × 100/2290= 1,75% Faina neagra= 1030 × 100/ 2290= 44,98% Tarate= 440 × 100/2290= 19,21% Total produse= 100% Extractie totala: 34,06 + 44,98 + 1,75= 80,79% Controlul făinii Făina colectată ca rezultat al cernerii prin site nu corespunde întotdeauna din punct de vedere calitativ, deoarece poate conţine particule cu granulaţie mai mare. Acestea au ajuns în făină datorită avariilor provocate în procesul tehnologic, de:

172

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş ü ruperea sitelor; ü comunicarea între compartimente datorită neetanşeităţii; ü clapete de dirijare greşit manevrate ş.a. Pentru ca făina trimisă la depozitare să nu prezinte abateri calitative, ea trebuie supusă unui control printr-o nouă cernere. Această operaţie se face cu sita plană cu schemă de circulaţie interioară simplă, urmărindu-se obţinerea unui cernut ® făina şi a unui refuz ® eventuale impurităţi. Controlul făinii cu magneţi În procesul de fabricaţie se acumulează particule feroase de mici dimensiuni (vizibile cu ochiul liber şi cu lupa- vizibile dacă se poartă un magnet peste un strat subţire de făină) Separarea= trecerea făinii în strat subţire peste o bara formată din potcoave de magneţi Particulele feroase separate se îndepartează periodic ( de cateva ori pe schimb) dar numai după oprirea fluxului de faină. Ţesătura sitelor de control este mai rară decât a celor prin care s-a obţinut făina în procesul de măciniş, aceasta pentru a asigura o cernere mai rapidă. Deşi controlul făinii prin cernere este necesar, această operaţie nu este prevăzută în diagrama tehnologică a tuturor morilor. Control tărâţei: Tărâţa rezultată din faza de şrotare şi măcinare, constituie după făină, al doilea produs finit. De la şrotare rezultă particule mari şi mici de tărâţă, iar de la măcinătoare numai particule mici. Ambele se unesc, formând produsul finit. Şi una şi cealaltă mai conţin o cantitate de miez aderent pe particulele de tărâţă sau sub formă de făină. Deşi teoretic ar trebui ca tărâţa să nu mai conţină făină, practic acest lucru nu s-a realizat. Dacă gradul de extracţie este sub 78%, în mod normal o cantitate de miez rămâne aderentă în tărâţă. Extragerea făinii existente în tărâţă se poate face printr-un compartiment de sită plană echipat cu site dese (nr. IX – X). 10.6. Formarea tipurilor de făină Formarea sau compunerea sortimentelor de făină este ultima etapă a procesului tehnologic. Este o problema care apare numai in cazul unui regim de macinis pe mai multe sortimente. La compunerea sortimentelor de făină se ţine cont de conţinutul în cenuşă, astfel încât prin recoltarea şi din amestecul diferitelor fracţiuni pe pasaje să rezulte un conţinut mediu de cenuşă echivalent cu cel prevăzut în normativele pentru tipul respectiv de făină. Conţinutul mediu de cenuşă al tipului de făină format se poate stabili aplicând următoarea formulă:

Cm =

q1C1 + q 2 C 2 + q 3 C 3 + ...... + q n C n q1 + q 2 + q 3 + ...... + q n

unde:

173

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş Cm – conţinutul mediu de cenuşă, %; q1, 2, 3, ...n – cantitatea procentuală de făină participantă din fiecare fracţiune; C1, 2, 3, ...n – conţinutul de cenuşă al fiecărei fracţiuni. Indiferent de faza tehnologică din care fac parte, la fiecare compartiment de cernere se separă unul sau mai multe fracţiuni de făină. Calitatea lor este influenţată de calitatea grâului, de felul cum a fost pregătit pentru măciniş, de întreţinerea utilajelor la parametrii de funcţionare normală şi de conducerea procesului tehnologic. Tipul şi sortimentul de făină se alcătuieşte din aceleaşi făinuri colectate de la compartimentele de cernere. Stabilirea fracţiunilor care participă la alcătuirea sortimentului se face de morar prin analiza organoleptică a culorii şi fineţii. Pentru cunoaşterea compoziţiei tipului de făină în orice moment, în moară se foloseşte un panou de culoare neagră cu suprafaţa împărţită în pătrăţele, numit tabloul formării tipurilor de făină (tabelul 3). Acesta se amplasează de obicei la etajul sitelor plane. În tablou se introduc în mod permanent fracţiunile care participă la un moment dat la formarea tipurilor de făină. La alcătuirea unui tip de făină participă fracţiuni de bază (permanente) şi fracţiuni secundare (temporare). Fracţiunile de bază sunt acelea care participă permanent la alcătuirea unui tip de făină, iar fracţiunile secundare (la care se apelează numai în caz de nevoie) sunt acelea care participă uneori pentru completarea extracţiei, fiind inferioare calitativ. Fineţea făinii Fineţea făinii are rol important în cadrul însuşirilor de panificaţie (proprietate fizică- granulozitatea) Când o faină este foarte variată din punctul de vedere al granulozităţii (fineţii), particulele prea mari vor absorbi apa mai încet iar procesul de formare al aluatului şi fermentarea acestuia vor avea loc neuniform. Din acest motiv în normative se prevăd limite de fineţe determinate prin cernutul şi refuzul de pe două site, care nu pot fi depăşite: de ex. fineţea făinii albe este diferită de ceea a fainii negre, ultima având o granulozitate mai mare. Exemplu : - faina neagră: refuz pe sita metalica nr. 46- max. 2% şi cernut pe sita de matase nr. VIII- max. 60% - faina alba: cernut pe sita de matase nr. X-max. 65% şi refuz pe sita nr. VIII –max.2,5% Culoarea făinii depinde de: - Conţinutul în tărâţe (pigmenţi flavonici–nuanta închisă) şi prafuri minerale; - culoarea endospermului (pigmenţi carotenoizi alb-gălbui); - granulozitatea particulelor ce compun faina. Un conţinut mare de tărâţe în făină va da o culoare roşcatămaronie iar atunci cand aceste particule au şi o granulozitate mare, făina va avea pe lângă nuanţa de roşcat şi puncte vizibile de tărâţă. Tipuri de făină: Sortimente: integrala,neagră, semialbă (intermediară) şi albă.

174

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş Tipul făinii reprezintă conţinutul maxim în cenuşă al făinii × 1000. Ex.: făina albă cu conţinut maxim în cenuşă de 0,55% este de tip 550. Prevederi standard ( SR 877/1996 + OMAAP /2002) La fabricarea produselor de panificaţie- patiserie se pot folosi următoarele tipuri de făină: - făină albă (max. 0,65% cenuşa): tip 480, tip 000, tip 550, tip 650 - făină semialbă (0,66-0,9% cenuşa): tip 900 şi tip 800 - făină neagră (0,91-1,4% cenuşa) :tip 1350 - faină dietetică : 1,41-2,2% cenuşa Tabelul 3 Tabloul formării tipurilor de făină Cernut I Şrot I Şrot II Şrot III Şrot IV Şrot V Şrot VI Sortir 1 Sortir 2 Desfăcător 1 Desfăcător 2 Măcinător 1 Măcinător 2 Măcinător 3 Măcinător 4

XXXX XXXX XXXX

Făină albă Cernut II

Cernut III

Cernut I

Făină semialbă Cernut Cernut II III XXXX

XXXX X

X

XXXX

XXXX

XXXX XXXX XXXX

Cernut I

Făină neagră Cernut II Cernut III XXXX XXXX XXXX

XXXX

XXXX XXXX XXXX

XXXX XXXX

În procesul de măciniş, la fiecare pasaj de sortare prin cernere rezultă produse intermediare şi făină, cu indici fizico-chimici diferiţi 10.7. Ambalarea şi depozitarea făinii Ambalarea se face în saci de iuta cu masa de 50 sau 80 kg (neto) cu ajutorul aparatului de umplut saci. Dupa umplere, sacul se coase la gura si se etichetează. Productivitatea unui aparat de umplut este 160-180 saci pe oră. Instalaţiile de ambalat de mare productivitate sunt prevazute cu cântare semiautomate. Acestea sunt prevazute cu buncăre de rezervă pentru făină, având posibilitatea de a evacua, spre instalaţia de umplere a sacului, doze de făină egale cu cantitate netă standard. Aceste instalaţii sunt prevăzute fie cu o singură gură, pentru prinderea unui sac, fie cu patru guri de sac, realizând patru poziţii ce se schimbă automat la intervale regulate (instalaţii tip carusel). Instalaţia de ambalat cu patru guri utilizează saci de hârtie a câte 50 kg, având o productivitate de 800 saci pe ora, sau saci de iută a 80 kg, având o productivitate de 300-400 saci pe ora. Ambalarea făinii în pungi se face în maşini automate. În funcţie de operaţiile pe care le efectuează, marginile pot fi: - pentru confecţionarea, tipărirea şi ambalarea pungilor şi balotarea pungilor ambalate. Mecanismele pentru confecţionarea pungilor fac corp comun

175

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş cu maşina; - pentru ambalarea pungilor si imprimarea pe acestea a indicaţiilor asupra oonţinutului. Acestea folosesc pungi gata confecţionate de la alta maşina separat; - pentru finisarea confecţionarii pungilor. Acestea primesc pachete de pungi confecţionate, însa lipite numai longitudinal, restul operatiei efectuându-se la maşină. Depozitarea Depozitarea produselor finite trebuie să se facă în condiţii optime, care să asigure calitatea acestora până la introducerea în procesul de fabricaţie. Depozitarea făinii se face în două moduri: ambalată în saci din materiale textile a câte 80 sau 50 kg fiecare sau în vrac, în silozori de făină. Silozul de făină sau mălai este format dintr-un grup de celule cu forma în secţiune pătrată sau dreptunghiulară, cu înălţimea de 15 – 17 m şi capacitatea de 80 – 100 t. La partea superioară fiecare celulă este acoperită cu placă de beton monolit şi este prevăzută cu gură de vizitare protejată de grătar şi capac rabatabil. Pentru alimentarea cu produs, fiecare celulă are un ştuţ metalic cu secţiune circulară care face legătura între conducta de transport şi celulă. Aspiraţia celulelor se face prin racordarea acestora la o reţea formată din ventilator de medie presiune, filtru şi conducte. Pentru evacuarea produselor din celule sunt prevăzute instalaţii mecanice, prin fluidizare sau prin vibrare. La celulele de livrare se folosesc instalaţii de transport mecanice sau pneumatice. Făina se poate livra ambalată în pungi, în saci sau în vrac cu cisterne specializate. Mălaiul se ambalează în saci sau pungi. Dacă beneficiarul (consumatorul) de făină este în apropierea silozului morii, livrarea făinii se face prin instalaţii de legătură directă. O astfel de schemă este prezentată în fig. 63.

Fig. 63. Schema tehnologică a unui siloz de făină celular

176

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş 10.8. Întrebări recapitulative 1. Cum se realizează controlul efectului de curăţire al cerealelor? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Ce analiză se face pentru stabilirea efectului de decojire? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. În ce constă controlul pe faze de fabricaţie? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Ce este gradul de extracţie? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

177

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş 5. Ce tipuri de extracţie se pot realiza la măcinarea grâului? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6. Cum se formează tipurile de făină? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7. Cum se depozitează făina? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 8. Cum se ambalează făina? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

178

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş 10.9. Teste de autoevaluare 1.

Controlul efectului de curăţire a cerealelor se realizează : a) la finalul operaţiilor de curăţire; b) după fiecare utilaj în parte; c) după spălarea cerealelor.

2. Controlul efectului de lucru la măcinarea cerealelor se realizează astfel: a) controlul la vanţuri; b) controlul la sitele plane; c) controlul la decojitoare; d) controlul la măsinile de griş; e) controlul final al măcinării. Rezumat Efectul de curăţire a întregului proces tehnologic din secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş se stabileşte calculând diferenţa dintre conţinutul iniţial de impurităţi al cerealelor şi cel de la sfârşitul procesului de curăţire. În mod asemănător se procedează şi cu efectul de decojire, când se determină conţinutul de cenuşă al grâului înainte de prima treaptă de decojire şi la ultima operaţie de periere. Toate impurităţile extrase din masa de cereale în procesul de pregătire pentru măciniş poartă numele de deşeuri. Acestea se cântăresc şi se evidenţiază în documentele de producţie ale morii Controlul pe faze de fabricaţie. Controlul operativ al produselor dă posibilitate tehnologului să determine regimul de lucru al utilajelor, efectul tehnologic al acestora sau a unor pasaje tehnologice luate în întregime. Controlul efectului de lucru la valţuri se face prin verificarea regimului de funcţionare al primelor patru şroturi care este hotărâtor pentru desfăşurarea întregului proces de măciniş, prin recoltarea produsului ce iese dintre tăvălugi, apreciindu-se vizual gradul de sfărâmare. Controlul sitelor plane se face prin analizarea refuzurilor de sus şi de jos pentru a stabili proporţia de făină care se mai găseşte în ele, deci eficacitatea cernerii, verificându-se ce cantitate de făină se obţine de pe fiecare pasaj în parte. Controlul calitativ se face prin verificarea făinii de la fiecare pasaj de cernere. Controlul operativ al regimului de lucru la maşinile de griş se face asemănător ca la sitele plane, prin recoltarea probelor de sub toate sitele. Controlul final se face asupra făinurilor gata de ambalat şi a tărâţei, de la care se dă semnalul de alarmă pentru controlul procesului tehnologic. Controlul operativ al făinii şi al tărâţelor se face tot organoleptic, prin compararea cu etalonul (proba Pekar pentru făină) sau prin cernere pentru determinarea granulozităţii ori a conţinutului de făină în tărâţă, care nu trebuie să depăşească 2%. Extracţiile de făină. Cantitatea de făină rezultată din măcinarea celor 100 de părţi convenţionale în care se împarte bobul de grâu de la centru către periferie poartă numele de “extracţie” sau “grad de extracţie”; acesta se referă la cantitatea de făină care rezultă din 100 kg grâu măcinat. Fiecare sortiment

179

Controlul procesului tehnologic în unităţile de morărit. Formarea partidelor de măciniş poartă numele de “tip de făină” şi este caracterizat prin conţinutul în cenuşă. Dacă din măciniş se obţine un singur tip de făină, se consideră că se practică varianta de extracţie simplă sau directă, iar dacă se obţin simultan mai multe tipuri de făină se consideră că se practică variante de extracţii simultane sau concomitente. Formarea tipurilor de făină sau compunerea sortimentelor de făină este ultima etapă a procesului tehnologic. La compunerea sortimentelor de făină se ţine cont de conţinutul în cenuşă, astfel încât prin recoltarea şi din amestecul diferitelor fracţiuni pe pasaje să rezulte un conţinut mediu în cenuşă echivalent cu cel prevăzut în normativele pentru tipul respectiv de făină. Silozul de făină sau mălai este format dintr-un grup de celule cu forma în secţiune pătrată sau dreptunghiulară, cu înălţimea de 15 – 17 m şi capacitatea de 80 – 100 t. Pentru evacuarea produselor din celule sunt prevăzute instalaţii mecanice, prin fluidizare sau prin vibrare. Făina se poate livra ambalată în pungi, în saci sau în vrac cu cisterne specializate. Mălaiul se ambalează în saci sau pungi. Depozitarea produselor finite trebuie să se facă în condiţii optime, care să asigure calitatea acestora până la introducerea în procesul de fabricaţie. Depozitarea făinii se face în două moduri: ambalată în saci din materiale textile a câte 80 sau 50 kg fiecare sau în vrac, în silozori de făină

Bibliografie 1.

Banu C. şi colab., 1999, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti 2. Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti 3. Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi 4. Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti 5. Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti 6. Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti 7. Danciu I., 2000, Măcinarea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu 8. Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, Piatra-Neamţ 9. Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca 10. Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca 11. Moldoveanu Gh., M. Râmniceanu, N. I. Niculescu, 1980, Utilajul şi tehnologia panificaţiei şi produselor făinoase, Ed. Did.şi Ped., Bucureşti 12. Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

180

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum

11. MĂCINAREA SECAREI ŞI A PORUMBULUI. PRELUCRAREA OREZULUI PENTRU CONSUM Cuprins 11.1. Obiectivele capitolului ………………………………………………. 11.2. Măcinarea secarei ......…....................................................................... 11.3. Măcinarea porumbului……………………………………………….. 11.4. Prelucrarea orezului pentru consum……………………………......… 11.5. Întrebări recapitulative ......................................................................... 11.6. Teste de autoevaluare ..........……………............................................. 11.7. Rezumat ................................................................................................ 11.8. Bibliografie ...........................................................................................

181 182 184 190 194 196 197 198

Introducere Acest capitol prezintă măcinişul secarei şi porumbului, precum şi diferenţele privind operaţiile din procesul tehnologic între măcinişul grâului şi cel al secarei şi porumbului. De asemenea este prezentată şi pregătirea şi prelucrare orezului pentru consum. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitoluluui. 11.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să identifici operaţiile specifice pregătirii şi măcinării secarei; - să identifici operaţiile specifice pregătirii şi măcinării porumbului; - să descri operaţiile de pregătire a orezului pentru consum; - să descri operaţiile specifice de prelucrare a orezului pentru consum; - să identifici deosebirile între măcinişul grâului şi cel al secarei, porumbului şi orezului.

Durata medie de studiu individual - 2 ore

181

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum

11.2. Măcinarea secarei Secara se deosebeşte de grâu prin însuşirile structurale şi mecanice, care la rândul lor, sunt determinate de compoziţia chimică deosebită a bobului de secară. Bobul de secară conţine o cantitate mare de polizaharide coloidale, care au proprietăţile intens mucoide (proprietatea de a forma mucilagiu), ajungând până la 3% din greutatea bobului. Aceste substanţe mucilaginoase, compuse în mare parte din pentozani, au proprietăţi intens hidrofile, şi astfel apare caracteristica de higroscopicitate pe care o are bobul de secară, fiind foarte sensibil la umezeală (Râpeanu şi colab., 1993). Datorită acestei caracteristici dar şi datorită unor însuşiri fizice deosebite ale secarei (mai multe boabe cu mărimi diferite, învelişul mai gros decât al grâului) utilajele folosite la curăţire şi măcinare prezintă unele caracteristici proprii. Întocmirea schemelor tehnice de măciniş în cazul secarei depinde de tipul fainii ce urmeaza a se obţine, dar şi de proprietaţile specifice ale bobului de secară, care la rândul lor depind de condiţiile pedo-climatice. Proprietaţile boabelor de secară ce influentează complexitatea diagramelor de maciniş sunt: § Rezistenţa endospermului determinată de sticlozitatea boabelor; § Structura învelişului: – Elasticitatea şi grosimea învelişurilor – Gradul de concreştere cu endospermul Rezistenţa endospermului condiţioneaza lungimea liniilor de şrotare şi măcinare. La măcinarea soiurilor sticloase şrotarea este mai lungă. În general procesul de şrotare cuprinde 4-5 pasaje. Din cauza unei mai strânse legături dintre coajă şi miez, dar şi datorită grosimii mai mari a cojii, caracteristicile tehnice ale tăvălugilor de la şrotare se deosebesc de cele folosite la măcinarea grâului (rifluri mai dese, mai ascuţite, preponderent în pozitia T/T indiferent de treapta de şrotare) Datorită însuşirilor fizice deosebite ale secarei (mai multe boabe cu mărimi diferite, învelişul mai gros decât al grâului) utilajele folosite la curăţire şi măcinare prezintă unele caracteristici proprii. Până în prezent cantităţile mici de secară ce trebuie măcinate nu au creat o problemă aparte pentru instituirea unui regim special de măciniş acesta realizâdu-se în cadrul aceloraşi diagrame folosite pentru măcinarea grâului. Înainte de a fi supusă operaţiilor de pregătire, secara se împarte în două trei fracţiuni în aşa fel încât mărimea boabelor conţinute să fie aproximativ egală. Acest lucru uşurează reglarea utilajelor de curăţire. Practic, atunci când se macină secară, la aceste mori apar unele schimbări în regimul tehnologic: nu se practică spălarea şi umectarea de regulă nu se realizează deoarece umiditatea la Şr I nu trebuie să depăşească 14%. În cazul în care umectarea este necesară aceasta se face cu multă atenţie numai atât cât să se poată elimina degajarea de prafuri în timpul măcinişului şi pe cât posibil să se creeze o diferenţă de elasticitate între înveliş şi endosperm, în vederea comportării diferite la acţiunea de mărunţire, pentru a se putea separa uşor prin cernere. Umectarea secarei într-o singură sau două trepte. Timpul de odihnă după umectare este de 6 – 8 ore. În cazul în care se aplică şi a doua umectare, timpul de odihnă după aceasta este numai de 30 min. Unele

182

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum cercetări după Costin, 1974, au dus la concluzia că secara se poate condiţiona şi printr-o operaţie combinată şi anume, condiţionarea la rece şi condiţionarea la cald. Atât condiţionarea la rece cât şi condiţionarea combinată au ca obiectiv principal separarea cât mai uşoară a învelişului de endosperm şi prin aceasta, îmbunătăţirea calitativă a făinii prin reducerea conţinutului de substanţe minerale şi chiar creşterea extracţiei. În fig. 64 este prezentată schema bloc de măcinare a secarei:

Fig. 64. Schema de principiu pentru măcinişul secarei (Banu, 2010) Decojirea secarei trebuie intensificată datorită învelişului mai gros al acesteia, folosind în acest scop decojitoare cu manta confecţionată din sârmă cu secţiunea pătrată şi decojitoare cu manta de şmirghel. La fel se intensifică şi operaţiile de periere pentru înlăturarea definitivă a cojilor dislocate la decojire. În procesul de măcinare se lucrează cu încărcături mai mici pe utilaje, iar maşinile de griş sunt cu totul inutile. Între măcinişul grâului şi cel al secarei există unele deosebiri, care constau în următoarele: Ø înainte de Şr I se practică o operaţie de sfărâmare în scopul eliminării unei părţi din praful mineral şi vegetal de pe suprafaţa boabelor şi a făinii cu granulaţie foarte fină rezultată prin zdrobire. Amestecul de praf şi făină este un produs furajer, numit “făină albastră”, ce reprezintă aproximativ 2% faţă de secara supusă zdrobirii; Ø caracteristicile tehnice ale tăvălugilor de la şroturi se referă la rifluri mai dese, mai ascuţite, cu înclinaţie mai mare, poziţia T/T fiind folosită cu precădere, indiferent de treapta de şrotuire; Ø grişurile nu se supun sortării şi curăţirii. Produsele intermediare se trimit direct la măcinătoare; Ø tăvălugii măcinătoarelor au suprafaţa rifluită; Ø numărul măcinătoarelor poate fi egal cu numărul şroturilor, dar de regulă este mai mic; Ø suprafaţa de cernere este mai mare, rezultă că încărcarea specifică este mai mică cu 30 –40%; Ø aspiraţia trebuie să fie mai puternică din cauza prafului ce se dezvoltă la măcinarea secarei. 183

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum

11.3. Măcinarea porumbului Tehnologia de măcinarea a porumbului este mai simplă decât a grâului şi a secarei. În fig. 65 este prezentată schema bloc de măcinare a porumbului:

Fig.65. Schema de principiu pentru măcinişul porumbului (Banu, 2010) Preocuparea pentru valorificarea superioară a porumbului a contribuit la dezvoltarea tehnologiei de prelucrare a porumbului în mori. În etapa actuală tehnologia de măcinare a porumbului şi transformarea acestuia în mălai pentru consum uman se poate clasifica în două categorii: ü tehnologia de măcinare a porumbului nedegerminat; ü tehnologia de măcinare a porumbului degerminat. În general, morile noi de porumb sunt dotate cu instalaţii de degerminare şi produc mai multe sortimente de mălai. 1. Mălai extra (grişat) - obţinut numai la maşinile de griş, din zonele sticloase ale bobului, cu dimensiuni foarte apropiate, lipsit de făină şi tărâţe. 2. Mălai superior - o fracţiune de amestec dintre zonele sticloase şi făinoase (amidonoase) ale bobului, obţinut la pasajele de site plane (are urme de făină şi înveliş). 3. Mălai de consum - fracţiune rezultată din zone amidonoase ale bobului, obţinut la pasajele de cernere; se prezintă ca particule mici şi foarte mici. 4. Mălai foarte fin (pospai) - obţinut la sitele plane dar amestecat cu fracţiunile rezultate din aspiraţia valţurilor, sitelor plane şi maşinilor de griş; aspect predonimant făinos. Produsele finite obţinute din măcinişul porumbului au următoarele destinaţii: Faina - cu urmatoarele destinaţii:

184

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum - Pâine - are un pH scăzut şi se utilizează în amestec (10-25%) cu faina de grâu; - Biscuiţi - are efect de reducere a puterii glutenului de aceea necesită pentru amestec făină din grâu moale (ex. Crakers); - Paste făinoase - cu granulozitate sub 300 μm Crupe - provenite din partea sticloasă a endospermului cu dimensiuni între 560-3160 μm. Astfel se pot obţine: - Crupe pentru snacks-uri - granulozitate 500-1000 μm; - Crupe pentru Corn flakes - 3600-6000 μm, ce conţin 0,3-0,4 % fibre; - Crupe pentru Bere ( se vor amesteca cu malţ); - Crupe pentru Wisky, gin, votca. Însuşirile porumbului pentru mălai sunt următoarele: ü bobul de porumb să fie cât mai sticlos, să fie rezistent la măcinare şi să producă un procent mic de făină; ü masa de boabe să nu conţină spărtură deoarece se transformă mai uşor în făină şi scade astfel cantitatea de mălai, iar în operaţia tehnologică de degerminare se transformă în făină furajeră; ü umiditatea optimă a mălaiului este de 14 – 16%; la umiditate mai mare degerminarea se face greu, mălaiul rezultat nu are granulaţie optimă; la umiditate mai mică rezultă mălai cu granulaţie mică şi multă făină. Moara de porumb ca şi cea de grâu se compune din următoarele secţii: - silozul de porumb; - secţia de pregătire – curăţătoria; - secţia de degerminare; - secţia de măcinare – moara propriu-zisă; - silozul de mălai şi tărâţă. Fluxul tehnologic în curăţătorie Eliminarea impurităţilor se realizează cu separator-aspirator, separator de pietre şi magneţi permanenţi. Utilajele sunt identice cu cele folosite la curăţirea grâului, cu deosebirea că la separatorul-aspirator mărimea ochiurilor ciururilor cu care este dotat este mai mare ca la grâu. În fig. 66 este prezentată schema tehnologică de curăţire a porumbului. Transportul produselor în curăţătorie se face de jos în sus cu elevatoare, pe orizontală cu şnecuri, iar pe verticală de sus în jos şi înclinat prin conducte de cădere liberă. Aspiraţia este compusă dintr-un ventilator, cicloane şi conducte. Funcţionarea utilajelor este identică cu cea a utilajelor de la curăţirea grâului.

185

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum

Fig. 66. Schema tehnologică de curăţire a porumbului Măcinarea porumbului nedegerminat Înainte de măcinare porumbul se curăţă de corpurile străine mai mari sau mai mici decât boabele respective şi eventual de corpurile feroase. Prin măcinarea porumbului se urmăreşte obţinerea mălaiului care este un produs format din grişuri mari, grişuri mijlocii, mici şi dunsturi. Nu este recomandat ca în afară de aceste produse să apară particule de mărimea granulei de făină, iar în cazul în care acestea apar, ele trebuie să fie în proporţie redusă. Pentru obţinerea mălaiului la granulaţia prezentată mai sus, nu este nevoie de un proces tehnologic format din mai multe faze. O şrotuire scurtă formată din 2 - 4 pasaje este suficientă pentru a obţinere granulaţia respectivă. După sfărâmarea porumbului la granulaţia dorită se face separarea. Această separare se poate efectua cu utilaje de construcţie simplă cum sunt: ciurul înclinat sau buratul, care în tehnologia modernă au fost înlocuite cu site plane.

186

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum Cu toată simplitatea procesului tehnologic de măcinare a porumbului nedegerminat şi preţul de cost redus pentru fabricarea mălaiului, acesta este destul de redus în industria de morărit din ţara noastră, acest proces fiind înlocuit de sistemul de măcinare al porumbului degerminat, sistem care prezintă o serie de avantaje tehnico-economice faţă de cel anterior. Măcinarea porumbului degerminat Extinderea măcinării porumbului degerminat poate fi privită sub două aspecte şi anume: - aspectul economic care urmăreşte o valorificare superioară a porumbului prin extragerea germenilor şi fabricarea mălaiului în mai multe sortimente; - aspectul calitativ al produselor obţinute şi contribuţia acestora la hrana omului. Tehnologia de măcinare a porumbului degerminat cuprinde trei faze tehnologice: ü curăţirea şi pregătirea porumbului; ü degerminarea porumbului; ü măcinarea crupelor obţinute in faza de degerminare. Curăţirea şi pregătirea constituie faza în care porumbul se supune unor operaţii de separare dintre boabe a corpurilor străine mari, mai mici şi mai uşoare decât porumbul, a pietrelor şi a corpurilor feroase. Pregătirea porumbului în acest caz presupune şi realizarea unei operaţii de condiţionare, care este obligatorie în morile care fac degerminare, iar crupele sunt destinate fabricării produselor din categoria expandatelor, (fulgi de porumb). După aceste operaţii porumbul trece la faza de degerminare, care se realizează cu ajutorul degerminatoarelor. În cadrul aceşti operaţii are loc zdrobirea porumbului şi separarea germenilor din amestecul de crupe. Crupele obţinute în urma degerminării sunt transformate în grişuri mari, mijlocii şi mici prin şrotuire repetată. Se acordă o atenţie specială acestei operaţii astfel încât în urma operaţiei de şrotuire să nu rezulte pulberi fine în cantităţi mari, ca în acest fel, cantitatea de mălai superior să scadă iar mălaiul furajer să crească. Fluxul tehnologic de degerminare se compune din: · utilaje pentru sfărâmarea boabelor de porumb; · utilaje pentru cernut; · utilaje pentru separarea după proprietăţi aerodinamice şi după masa specifică; · instalaţii centralizate de aspiraţie; · transportul produselor se face pneumatic pe verticală, de jos în sus, cu şnecuri pe orizontală şi gravitaţional prin conducte de cădere liberă. Utilajele specifice procesului tehnologic de măcinare a porumbului în morile cu degerminare sunt: ü degerminatorul orizontal dublu; ü masa densimetrică; ü separatorul cascadă. Separarea germenilor de porumb este o operaţie ce se efectuează în câteva faze succesive, prin care se ajunge la separarea germenilor eliberaţi de orice alte particule ale bobului.

187

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum În prima fază, bobul de porumb se sparge în câteva părţi mari, spargere care provoacă desprinderea embrionului de restul părţilor de endosperm. Această operaţie se realizează cu ajutorul degerminatorului. Degerminatorul este compus din doi cilindri, unul superior şi altul inferior. Suprafaţa cilindrului este prevăzută cu barete metalice, cu secţiune dreptunghiulară, fixate în poziţie înclinată faţă de generatoarea cilindrului cu 10º. Cilindrul cu barete se roteşte în interiorul unei tobe metalice fixe pe a cărei suprafaţă interioară sunt prevăzute barete de oţel asemănătoare cu cele de pe cilindrul rotativ. Boabele de porumb ajunse în interiorul utilajului sunt sfărâmate datorită agitaţiei violente şi prezenţei baretelor. Când produsul ajunge la celălalt capăt al utilajului, el reprezintă o masă eterogenă de particule în amestec, cum ar fi: germeni curaţi, germeni cu părţi de endosperm aderente pe ei, particule de înveliş de bob, spărtură de endosperm de mărimi diferite. Acest amestec se evacuează în exterior spre o altă fază de prelucrare. Pentru selectarea amestecului de particule rezultate de la degerminator se foloseşte separarea lor după mărime, prin cernere la un pasaj de sită plană. Fracţiunea de particule separată la sitele plane şi în care predomină germenii este dirijată pentru separarea germenilor la mesele densimetrice (fig. 67). Principiul de funcţionare al mesei densimetrice este următorul: pe o suprafaţă de lucru puţin înclinată, confecţionată din împletitură de sârmă sau tablă perforată, se trimite un curent de aer de jos în sus, suprafaţa de lucru de formă trapezoidală fiind supusă în acelaşi timp unor vibraţii imprimate de un mecanism cu excentric.

188

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum

Fig. 67. Masă densimetrică 1– racord de alimentare; 2 – masa propriu-zisă; 3 – dispozitiv de reglare a debitului; 4 – ventilator; 5, 6, 7 – guri de captare; 8 – mecanism de acţionare; 9 – dispozitiv de reglare; 10 – hotă de absorbţie.

Datorită efectului combinat al vibraţiei şi al curentului de aer, masa de produs ce intră pe suprafaţa de lucru suferă un efect de clasificare a particulelor după mărime. La marginea de evacuare a mesei (partea cea mai lată) sunt prevăzute cinci ştuţuri de evacuare fiecare reprezentând captarea unei fracţiuni de produs. Deasupra mesei sortatoare se află o nişă de aspiraţie care împiedică emanarea prafului în încăperea de lucru. Efectul de separare este în legătură directă cu înclinarea longitudinală sau transversală a mesei, cu viteza aerului şi cu numărul de vibraţii. Pentru aceasta, utilajul este prevăzut cu mecanisme speciale de reglare a acestor parametrii. Pentru eliminarea plevei şi a făinii din fracţiunea de particule separată la sitele plane, aceasta este trecută prin separatoare-cascadă (identice cu cele de la grâu), înainte ca ele să intre la masa densimetrică. Efectul de lucru al meselor densimetrice se apreciază după conţinutul de spărtură de porumb rămas în masa de germeni şi după procentul de germeni obţinut în raport cu cantitatea de porumb degerminată. Se consideră efect de lucru bun, dacă conţinutul de spărtură în germeni nu depăşeşte 10% şi dacă germenii obţinuţi ca produs finit depăşesc 6%, raportat la cantitatea de porumb degerminată. Măcinarea spărturilor de porumb Procesul de transformare a spărturilor de porumb în mălai se compune ca şi la grâu din două operaţii tehnologice: · măcinarea; · cernerea.

189

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum Măcinarea se realizează cu valţuri identice ca cele de grâu şi cernerea cu site plane şi maşini de griş la care diferă schemele interioare şi echiparea cu site. Caracteristicile procesului de măcinare sunt următoarele: ü numărul treptelor de şrotuire să nu fie mai mare de 4 – se măreşte riscul de a obţine făină prea multă; ü numărul riflurilor să fie cuprins între 4/cm la Şr I şi 8/cm la ultimul şrot; ü înclinarea riflurilor să fie cuprinsă între 10 şi 12%; ü suma unghiurilor a+b să fie cuprinsă între 90 şi 100º; ü poziţia riflurilor T/T. Cernerea produselor măcinate la valţuri se face cu site plane cu 12 sau 14 rame. Fracţiunile de produse care corespund ca granulaţie normativelor se unesc şi formează sortimentele de mălai extra şi mălai superior. Extracţia de mălai ce trebuie obţinută din porumbul degerminat este de 75%. Mălaiul extra se obţine în proporţie de 10 – 15%, iar mălaiul superior în proporţie de 60 – 65%. 11.4. Prelucrarea orezului pentru consum Procesul de pregătire şi curăţire a orezului Corpurile străine specifice orezului sunt oarecum diferite de cele specifice grâului. Deosebirea este dată de prezenţa mohorului care creează greutăţi pentru separarea lui. Mohorul are aceeaşi vegetaţie ca orezul şi, de asemenea, se dezvoltă foarte bine, cu multă apă şi căldură mare, de unde se explică prezenţa lui în proporţie mare în masa de orez. Bobul de mohor, cu toate că este mai mic decât cel de orez, nu poate fi separat prin cernere, din cauza ţepilor radiali pe care îi are concrescuţi cu învelişul. Pentru ca mohorul să poată fi separat, este necesar ca să se îndepărteze mai întâi aceşti ţepi, şi apoi, să se facă separarea prin cernere sau triorarea. Pentru separarea corpurilor străine din orez se folosesc, în principiu, o parte din masinile cunoscute, însă cu caracteristici impuse de specificul bobului deorez. În secţia de curăţare a orezului se efectuează următoarele operaţii: • Separarea corpurilor străine mai mari sau mai mici decat bobul de orez, precum şi a celor mai uşoare ca acesta; • Tăierea ţepilor boabelor de orez şi a celor de mohor (corpuri străine specifice masei de boabe de orez); • Separarea seminţelor de mohor; • Separarea corpurilor străine minerale; • Sortarea după mărime în 2-3 fracţiuni şi, dupa acesta, prelucrarea în vederea eliminării seminţelor de mohor din cadrul fracţiunilor respective. Aceste operaţii se realizează cu diferite utilaje: Separatorul-aspirator este folosit pentru separarea corpurilor străine din orez. Se deosebeşte de cele folosite la grâu prin caracteristicile ochiurilor ciururilor de cernere: • primul ciur are orificii longitudinale de (3,8-4,8) x 20 mm ,

190

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum • al doilea ciur are orificii rotunde de 2,8-3,2 mm • ultimul ciur tot orificii longitudinale de (1,8-2,2)x 20mm. Ştuţuitorul longitudinal cu suprafaţa abrazivă (Fig.68) se bazează pe amestecarea intensa a masei de produs Într-un cilindru tronconic fix cu interiorul abraziv (smirghel). Ca rezultat al frecării boabelor între ele şi de suprafaţa abrazivă a cilindrului se obţine ruperea ţepilor la boabele de orez şi mohor. Cilindrul construit din oţel este rotit de un ax (4) pe care sunt montate o serie de palete (5) ce amestecă boabele şi dau deplasarea acestora spre gura de evacuare (2). Distanţa dintre palete şi suprafaţa abrazivă e de 28-30 mm; paletele sunt montate pe toată lungimea axului, înclinate cu 60° faţă de acesta pentru a asigura amestecarea dar şi frecarea boabelor între ele şi de peretele abraziv. Este racordată la magistrala centrala de aspiratie prin racordul (7).

Fig. 68 Ştuţuitor longitudinal a – cu suprafaţa de lucru abrazivă; b – cu cilindru din oţel 1 – gura de alimentare; 2 – gura de evacuare; 3 – triunghi de con fix; 4 – ax de rotaţie; 5 – palete; 6 – reper; 7 – racord de aspiraţie

Ştuţuitorul longitudinal cu cilindru de oţel are mantaua confecţionată din tablă de oţel, pe care sunt fixate o serie de palete pe un ax interior aflat in mişcare de rotaţie. Acest aparat lucrează mai puţin violent decât cel precedent şi deci procentul de spărturi este mai mic (sub 1%). După ce ţepii boabelor au fost înlăturaţi, amestecul se dirijează din nou la separatorul aspirator, cu scopul separării mohorului fără ţepi, care acum poate să treacă prin orificiile ciurului peste care circulă orezul. Operaţiile la ştuţuitor şi separator-aspirator se repetă de câteva ori pentru o eficienţă mai bună.

191

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum Separarea corpurilor feroase se face tot la sepratorul – aspirator, acesta fiind prevăzut cu o coloană de magneţi sau cu magneţi separaţi. Sortatorul (sita sortatoare) realizează separarea după mărime în 2-3 fracţiuni. Sortarea se face pe baza cernerii pe ciururi care sunt curăţite cu ajutorul periilor. Maşina are două ciururi pe care se face sortarea unui amestec împărţit după alimentare în două şi dirijat corespunzator pe cele două ciururi. Ciururile sunt acţionate de un sistem cu excentric iar aparatul e racordat la reţeua centrala de aspiraţie. În scopul unei mai bune separări pe fracţiuni (după mărime) se folosesc baterii de trioare. Diagrama de pregătire a orezului pentru transformare în produs finit cuprinde următoarele faze: după recepţie, orezul este trecut printr-un ciur (pentru separarea corpurilor grosiere), la un cântar şi apoi, la precurăţire, ca şi grâul, înainte de introducere în depozitul izerieri (siloz) (Fig.69).

Fig. 69./ Diagramă pentru pregătirea orezului în vederea transformării în produs finit (Râpeanu, 1993)

192

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum Prelucrarea orezului pentru consum Operaţiile specifice de prelucrare a orezului sunt: descojire-şlefuire Sortarea orezului brut inainte de decojire, cu scopul de a obtine loturi de boabe cat mai uniforme ca marime, pentru a usura operatiile ulterioare. Astfel se intensifica operatia de decojire si asigura mentinerea integritatii boabelor la decojire. Decojirea Decojitorul cu pietre -piatra inferioara este “alergatoare”, suprafata de lucru trebuie sa fie aspra cu multe rugozitati dar fara santulete sau denivelari. Distanţa dintre pietre se reglează în funcţie de mărimea boabelor, astfel încât să se obţină o decojire fără spărturi sau boabe fisurate. Decojitorul cu discuri, este folosit pentru îndepartarea paleelor de pe boabele de orez prin trecerea acestora printre două discuri asemănătoare cu cele de la pietrele de moară, din care numai cea inferioară se roteăte. Orezul brut este repartizat uniform pe discul inferior şi decojit prin frecare uşoara între discuri. – Distanţa dintre discuri este reglabilă; – Suprafeţele de lucru sunt formate din material abraziv turnat dintr-un amestec de parţi egale de şmirghel. Separarea boabelor descojite de cele nedescojite Amestec: de boabe descojite (în procentul cel mai mare), boabe nedescojite, spărturi de boabe, făină furajeră şi tărâţe şi coji de orez. Proporţiile între aceşti componenţi din amestec sunt în funcţie de regimul de lucru al maşinilor, de rezistenţa mecanică a bobului (boabe sticloase, boabe făinoase, fisurate etc.) Metode: - Cernerea (separarea dupa mărime) - pentru separarea făinii şi spărturilor mici; - Curenţii de aer (separarea în curent de aer) pentru coji ( uşoare); - Mesele de sortare (tip Pady) (diferenţa de greutate specifică) pentru separarea boabelor descojite de cele nedescojite; - Separator-aspirator- pentru finalizarea procesului. Şlefuirea boabelor de orez Se realizează la maşini speciale-şlefuitoare- care acţionează asupra bobului cu suprafeţele de lucru abrazive. Operaţia de şlefuire urmăreşte îndepărtarea straturilor de înveliş şi evitarea spargerii bobului; de aceea se face prin repetarea operaţiei prin mai multe maşini de şlefuit . După fiecare etapă de şlefuire are loc separarea prafului şi a spărturilor. În final rezultă bobul de culoare albă. Lustruirea sau polisarea Se efectuează in vederea Îmbunătăţirii aspectului exterior al boabelor la maşina de periat. Ca efect, asperităţile bobului se netezesc şi bobul capată o culoare uniforma. Sortarea finala elimină spărturile şi aduce produsul finit la condiţiile de calitate prevăzute de standarde, boabe sparte maximum 18%. Spărturile poartă denumirea de brizuri, au valoare comercială redusă şi se valorifică în funcţie de cerinte ( industria berii). Glasarea este operaţia de acoperire a porilor bobului lustruit cu un amestec protector de talc şi glucoză.

193

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum 11.5. Întrebări recapitulative 1. Cum se pregăteşte secara pentru măciniş? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Ce deosebiri există între măcinarea secarei şi măcinarea grâului? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Ce însuşiri trebuie să aibă porumbul pentru obţinerea mălaiului? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Ce utilaje sunt necesare pentru curăţirea porumbului? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

194

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum 5. Cum se realizează degerminarea porumbului? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6. Care

sunt

caracteristicile

procesului

de

măcinare

a

porumbului? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7. Care sunt operaţiile care se efectuaează în secţia de curăţare a orezului? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 8. Care sunt operaţiile specifice la prelucrarea orezului? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

195

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum

11.6. Teste de autoevaluare 1. Care dintre următoarele operaţii, nu se efectuează la pregătirea secarei pentru măciniş? a) triorare; b) decojire; c) spălare. 2. Utilajele specifice procesului tehnologic de măcinare a porumbului în morile cu degerminare sunt: a) maşina de spălat; b) degerminatorul; c) masa densimetrică; d) separatorul cascadă. 3. Corpurile străine care creează dificultăţi la pregătirea orezului pentru consum sunt: a) măzăriche; b) neghină; c) mohor; d) pir. 4. Care sunt operaţiile specifice de prelucrare a orezului pentru consum : a) decojire; b) şlefuire; c) spălare

196

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum

Rezumat Pregătirea şi măcinarea secarei. Datorită însuşirilor fizice deosebite ale secarei, utilajele folosite la curăţire şi măcinare prezintă unele caracteristici proprii. Pregătirea secarei se face prin împărţirea în două trei fracţiuni cu mărimea boabelor conţinute aproximativ egală, pentru uşurarea reglării utilajelor de curăţire. Umiditatea la Şr. I nu trebuie să depăşească 14%. Măcinarea secarei prezintă unele deosebiri, care constau în: operaţia de sfărâmare înainte de Şr I; tăvălugii de la şroturi au rifluri mai dese, mai ascuţite, cu înclinaţie mai mare, fiind folosită poziţia T/T; grişurile nu se supun sortării şi curăţirii; tăvălugii măcinătoarelor au suprafaţa rifluită; numărul măcinătoarelor este mai mic decât cel al şroturilor; suprafaţa de cernere este mai mare; aspiraţia mai puternică din cauza prafului ce se dezvoltă la măcinare. Morile de porumb noi sunt dotate cu instalaţii de degerminare şi fabrică mai multe sortimente de mălai. Moara de porumb se compune din următoarele secţii: silozul de porumb; secţia de pregătire – curăţătoria; secţia de degerminare; secţia de măcinare – moara propriu-zisă; silozul de mălai şi tărâţă. Fluxul tehnologic din curăţătorie. Eliminarea impurităţilor se realizează cu separator-aspirator, separator de pietre şi magneţi permanenţi. Transportul produselor în curăţătorie se face de jos în sus cu elevatoare, pe orizontală cu şnecuri, iar pe verticală de sus în jos şi înclinat prin conducte de cădere liberă. Aspiraţia este compusă dintr-un ventilator, cicloane şi conducte. Degerminarea porumbului este detaşarea embrionului (germenelui) de bobul de porumb cu ajutorul utilajelor şi instalaţiilor specifice acestei operaţii. Fluxul tehnologic de degerminare se compune din: utilaje pentru sfărâmarea boabelor de porumb; utilaje pentru cernut; utilaje pentru separarea după proprietăţi aerodinamice şi după masa specifică; instalaţii de aspiraţie; instalaţii de transport pneumatic al produselor pe verticală, de jos în sus, cu şnecuri pe orizontală şi gravitaţional prin conducte de cădere liberă. Măcinarea spărturilor de porumb, transformarea lor în mălai se compune din două operaţii tehnologice: măcinarea şi cernerea. Măcinarea se realizează cu valţuri identice ca cele de grâu şi cernerea cu site plane şi maşini de griş la care diferă schemele interioare şi echiparea cu site. Prelucarea orezului pentru consum. Pentru separarea corpurilor străine din orez se folosesc, în principiu, o parte din masinile cunoscute, însă cu caracteristici impuse de specificul bobului deorez. În secţia de curăţare a orezului se efectuează următoarele operaţii: separarea corpurilor străine mai mari sau mai mici decat bobul de orez, precum şi a celor mai uşoare ca acesta; Tăierea ţepilor boabelor de orez şi a celor de mohor (corpuri străine specifice masei de boabe de orez); Separarea seminţelor de mohor; Separarea corpurilor străine minerale; Sortarea după mărime în 2-3 fracţiuni şi, dupa acesta, prelucrarea în vederea eliminării seminţelor de mohor din cadrul fracţiunilor respective.Aceste operaţii se realizează cu diferite utilaje. Operaţiile specifice de prelucrare a orezului sunt: descojire-şlefuire, acestea fiind urmate de operaţiile de lustruiere sau polisare, sortare finală şi glasare.

197

Măcinarea secarei şi a porumbului. Prelucrarea orezului pentru consum Bibliografie 1. Banu C. şi colab., 1999, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti 2. Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti 3. Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi 4. Banu Iuliana, 2006, Măcinarea secarei, Editura Fundaţiei Universitare "DUNĂREA DE JOS" - GALAŢI 5. Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti 6. Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti 7. Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti 8. Creţu, M., 1977, Diagrame pentru măcinarea cerealelor, Editura Tehnică, Bucureşti 9. Danciu, I., Trifan, A., 2002, Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu 10. Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca 11. Măruţă, N., 1967, Îndrumător tehnic pentru industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti 12. Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca 13. Moraru C., Râpeanu, R., 1972, Tehnologia industrializării porumbului, Editura Tehnică, Bucureşti 14. Panţuru D., Bîrsan, I. G., 1997, Calculul şi construcţia utilajelor din industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti 15. Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

198

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit

12. VENTILAŢIA ŞI TRANSPORTUL ÎN UNITĂŢILE DE MORĂRIT Cuprins 12.1. Obiectivele capitolului ……………….....………………………….... 12.2. Ventilaţia în curăţătorie......…............................................................... 12.3. Transportul în curăţătorie………………......………………………… 12.4. Transportul pneumatic în silozul de făină……......………………… 12.5. Ventilaţia şi transportul în moară………………......………………… 12.6. Riscul de explozie în unităţile de morărit.............................................. 12.6.1. Caracteristicile prafului din silozuri şi mori................................... 12.6.2. Prevenirea exploziilor în unităţile de morărit................................. 12.7. Întrebări recapitulative......................................................................... 12.8. Teste de autoevaluare ..........……………............................................. 12.9. Rezumat ................................................................................................ 12.10. Bibliografie .........................................................................................

199 200 200 200 201 203 203 204 205 207 208 209

Introducere Acest capitol prezintă modul de realizare a operaţiilor de ventilaţie şi transport în secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş (curăţătorie) precum şi operaţiile de ventilaţie şi transport în moara propriu-zisă. De asemenea sunt prezentate noţinuni privind riscul de explozie în unităţile de morărit şi măsuri de prevenirev a acestora. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor teste de autoevaluare şi întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitoluluui. 12.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să descri operaţiile de ventilaţie în curăţătorie şi în moara propriu-zisă ; - să descri operaţiile de transport în curăţătorie şi în moară propriu-zisă; - să descri descri rolul operaţiilor de vetilaţie şi transport în unităţile de morărit.

Durata medie de studiu individual - 2 ore

199

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit 12.2. Ventilaţia în curăţătorie Ventilaţia în curăţătorie ca şi în siloz, are rol dublu şi anume: - extrage cu ajutorul curentului de aer impurităţile uşoare existente în masa de cereale; - protejează spaţiul de lucru al secţiei. Dintre toate utilajele din curăţătorie, numai maşina de spălat şi aparatele de procentaj nu sunt aspirate. Extragerea impurităţilor se face prin racordarea reţelei de ventilaţie la fiecare utilaj în interiorul căruia are loc o operaţie de curăţire a cerealelor. Neasigurarea ventilaţiei face ca o mare parte din praful existent şi dezvoltat în utilaj să iasă în mediul din curăţătorie. O astfel de situaţie duce la crearea unui mediu neprielnic desfăşurării unei activităţi normale, dar mai grav este faptul că praful depus şi cel care pluteşte în aer poate ajunge la o concentraţie optimă care, datorită unei scântei puternice, să declanşeze explozie şi incendiu cu efecte nedorite. Reţelele de ventilaţie din curăţătorie sunt formate din ventilatoare, cicloane şi conducte. Gruparea utilajelor pe reţele se face ţinând seama de natura impurităţilor şi se racordează la aceeaşi reţea utilajele în care se dezvoltă praf mineral şi la alta, utilajele în care se dezvoltă praf organic. 12.3. Transportul în curăţătorie Transportul în curăţătorie se realizează cu ajutorul conductelor, elevatoarelor şi şnecurilor. Mai nou a fost introdus transportul pneumatic. Elevatoarele realizează transportul pe verticală Transportoarele cu melc, cu raclete (Redler) sau cu bandă sunt folosite pentru transportul pe orizontală. Instalaţia pneumatică pentru transportul cerealelor în curăţătorie se compune din mai multe linii deservite de un ventilator de înaltă presiune (1000 – 1200 mm H2O) şi o baterie de cicloane pentru filtrarea aerului folosit ca agent de transport. Fiecare linie se compune dintr-un receptor de cereale, o conductă din oţel prevăzută la 1 – 2 etaje cu vizor de sticlă pentru urmărirea circulaţiei produselor şi pneumoseparatorul în care se depun cerealele transportate. Pneumoseparatoarele sunt prevăzute la partea inferioară cu ecluze de etanşare şi evacuare a cerealelor reţinute. Transportul pneumatic în curăţătorie se foloseşte numai pentru transportul pe verticală de jos în sus. 12.4. Transportul pneumatic în silozul de făină Transportul pneumatic al făinii în siloz se deosebeşte de transportul pneumatic din moară prin gradul de amestec dintre făina ca produs transportat şi aerul ca agent de transport. Limita inferioară de la care începe domeniul amestecului optim este de 10 kg făină pentru 1 kg aer. Făina ajunsă în celulă cade sub propria ei greutate, iar aerul se evacuează prin cilindrul de pânză textilă care are rolul de filtru. Mai nou, se folosesc instalaţii de aspiraţie formate din ventilator, filtru şi conducte.

200

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit Sursa de aer este constituită din compresoare cu pistoane rotative, prevăzute cu accesorii pentru reducerea zgomotului la admisie şi pentru filtrarea aerului ce intră în interior. Introducerea făinii în linia de transport se face cu ajutorul ecluzei cu palete bine etanşată pentru a nu permite aerului comprimat din conductă să-şi schimbe direcţia, să intre în celulă şi să împiedice descărcarea ecluzei. Făina depozitată în celule are tendinţa de a se compacta şi a nu mai curge. Pentru evacuarea ei din celule se folosesc extractoare mecanice, extractoare cu pat fluidizant şi mai nou, extractoare cu vibraţii. 12.5. Ventilaţia şi transportul în moară Ventilaţia sau aspiraţia şi transportul în moară sunt operaţii tehnologice care ajută măcinarea şi cernerea. În moară, toate punctele supuse ventilaţiei sunt racordate la magistrala prin care aerul este aspirat de gura ventilatorului, de aceea i se spune şi aspiraţie. Ea are drept scop răcirea produselor măcinate, răcirea utilajelor şi întreţinerea climatului optim de lucru. În cazul maşinilor de griş, ventilaţia combinată cu cernerea realizează curăţirea grişurilor. Principalele puncte în care trebuie asigurată aspiraţia în moară sunt: - valţurile; - sitele plane; - maşinile de griş; - finisoarele de tărâţă; - cântarele automate pentru făină şi tărâţă; - maşinile de ambalat; - capetele şi picioarele elevatoarelor. În cazul morii cu instalaţie de transport pneumatic, ventilaţia valţurilor şi a sitelor plane se realizează concomitent cu transportul produselor de la aceeaşi instalaţie. Reţeaua de ventilaţie din moară se compune din: ü ventilator centrifugal de joasă sau medie presiune; ü filtru cu ciorapi textili sau baterii de cicloane; ü conducte şi dispozitive de reglaj. Ventilatorul aspiră aerul cald şi particulele fine sub formă de praf din interiorul utilajelor pe gura situată lateral la centrul turbinei şi îl refulează pe o direcţie tangenţială acestuia. Filtrul este utilajul care curăţă aerul adus de ventilator din utilaje. După modul de amplasare a filtrului în reţeaua de ventilaţie, acesta poate fi de aspiraţie sau de presiune. În filtrul de aspiraţie aerul este tras (aspirat) de ventilator, iar în filtrul de presiune aerul este împins (suflat) de ventilator. Procesul tehnologic într-o unitate de morărit nu se poate desfăşura fără ajutorul ventilaţiei. Transportul produselor în moară se face mecanic, pneumatic şi gravitaţional.

201

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit Transportul mecanic se realizează cu elevatoare şi şnecuri, transportul pneumatic prin instalaţii speciale construite în acest scop, iar cel gravitaţional prin conducte confecţionate din tablă. Elevatoarele folosite în moară sunt de capacitate mai mică, au chinga cu cupe mai uşoară, descărcarea cupelor cu produs este gravitaţională, cupele fiind mai deschise, iar viteza benzii mai mică. Şnecurile folosite în moară sunt alcătuite din tronsoane care conduc produsul într-un singur sens, sau din tronsoane care conduc produsul în sensuri opuse. Tronsonarea pe sensuri opuse se face în funcţie de nevoile tehnologice ale morii. Conductele de transport gravitaţional sau ţevile de cădere liberă sunt confecţionate din tablă neagră sau galvanizată. Conductele cu lungime mai mare de 2 m se confecţionează din tronsoane de 1 – 2 m care se asamblează prin coliere strânse cu şurub şi piuliţă. Controlul produselor se face prin guri de vizitare, prevăzute cu capace bine etanşate. Ramificarea se face prin piese speciale asamblate cu conductele, prin coliere. Pentru ca produsul să circule prin conducte este necesar ca acestea să formeze unghiul optim faţă de orizontală. Aceste unghiuri să fie întotdeauna maxime şi nu minime, deoarece produsele din moară îşi modifică permanent însuşirile fizice, deci şi cele de cădere prin ţevi. Deplasarea produselor măcinate în circuitele tehnologice din moară cu ajutorul curentului de aer, poartă numele de transport pneumatic. Viteza aerului pe conductele de transport este de 16 – 20 m/s, iar raportul dintre cantitatea de produs şi cantitatea de aer este cuprins între 1,2 şi 2,5. În principiu, o reţea de transport pneumatic este asemănătoare cu o reţea de ventilaţie. Caracteristicile tehnice ale ventilatorului şi ale aerului vehiculat de acesta sunt diferite. Dacă în reţeaua de ventilaţie aerul deplasează numai particule fine de praf (făină şi tărâţă), în transportul pneumatic aerul deplasează un amestec eterogen de produse format din spărtură mare de grâu, griş, dunst, făină şi tărâţă. Instalaţia de transport pneumatic se compune din: ü ventilatorul de înaltă presiune; ü filtrul sau bateria de cicloane; ü magistrala colectoare a liniilor de transport; ü cicloanele de separare a produselor transportate; ü ecluzele de evacuare; ü liniile de transport; ü receptoarele (primitoarele) de produs. Ventilatorul are presiunea de 700 – 750 mm H2O, iar debitul este cu 10 – 15% mai mare decât cel rezultat din calcul pentru întreaga instalaţie. Filtrul are suprafaţa filtrantă calculată, cunoscând că pentru a filtra 1 m3 aer/min. este necesar 1 m2 suprafaţă filtrantă. Ciclonul de separare este dimensionat în raport cu debitul de aer al liniei pe care este instalat. Diametrul conductei ce formează o linie de transport se stabileşte în raport cu cantitatea de aer şi produs ce se transportă în unitatea de timp. Receptoarele sunt tipizate în concordanţă cu diametrul liniilor de transport.

202

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit

12.6. Riscul de explozie în unităţile de morărit 12.6.1. Caracteristicile prafului din silozuri şi mori Prin noţiunea de praf se întelege dispersia de particule foarte fine în mediul ambiant sau depuse pe anumite suprafeţe din acesta. Masa de cereale conţine o cantitate importantă de praf aderent pe suprafaţa boabelor dar şi sub forma de particule libere. Acesta se acumulează in masa de cereale în timpul vegetaţiei, la recoltare, la transport, dar şi datorită frecării între boabe. În industria moraritului, praful se formează în timpul proceselor de prelucrare şi a operaţiilor de vehiculare a semifabricatelor şi a produselor finite. Praful se găseşte sub forma de aerosoli, adică în suspensie în aer şi sub forma de aerogel, adică particule depuse pe toate suprafeţele încăperilor, în straturi de diverse grosimi. Praful de făină sau cel provenit din învelişul cerealelor nu are tendinţa de autoaprindere. Pentru a se produce aprinderea şi a se declanşa explozia este nevoie de o sursă puternică de incendiere. Comportarea prafului în mediul industrial depinde de marimea particulelor, de compoziţia lui fizico-chimică şi de caracteristicile mediului ambiant. Compoziţia chimică, dimensiunile particulelor şi însuşirile incendiaro-explozive ale prafului depind de provenienţa sa - siloz de cereale, curăţătorie, moară, siloz de faină. Praful din unităţile de morărit este de natură rnixtă, cu o preponderenţă a părţii de origine vegetală. Astfel, praful din siloz este format în proporţie de 50% din particule de natură minerală. Praful din curăţătorie are un conţinut redus de particule minerale (3-5%), iar cel din moară şi din silozul de făină aproape că nu conţine particule de praf mineral. Particulele de praf din masa de cereale sunt de natură minerală, 80-90% din total, şi vegetală. Praful dezvoltat în mori şi în silozul de faină este de natură vegetală. Caractersticile fizice ale prafului dezvoltat în moara propriu-zisă (praf de natura organică) - capacitatea calorică, umiditatea, conţinutul de cenuşă şi distribuţia granulometrică - au un rol important în ceea ce privesc inflamabilitatea, aptitudinea de inflamare şi violenta exploziei. Particulele de praf din silozul de cereale şi din curăţătorii sunt foarte eterogene din punct de vedere al mărimii. După mărimea particulelor, praful care se dezvoltă în silozul de cereale şi în curăţătorii se împarte în trei categorii: § particule mai mari de 100 µm, până la cca. 250 µm; § particule între 10 şi 100 µm; § particule sub 10 µrn, până la cca. 5 µm. Praful de făina este mult mai omogen, din punct de vedere al mărimii particulelor: § particule mai mari de 125 µm (2,7%) ; § particule între 100-125 µm (18,5%); § particule mai mici de 100 µm (78,8%) Pericol mare de explozie prezintă: praful provenit din învelişul boabelor de cereale, făina de grâu, amidonul de grâu şi amidonul de porumb. Explozia

203

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit prafului este o ardere rapidă a unui aerosol aflat într-un spaţiu închis sau parţial închis, în care căldura este generată cu o viteză mai mare decât aceea cu care poate fi absorbită de mediul respectiv. Acest gen de ardere se caracterizează prin dezvoltarea relativ rapidă de presiune. Din totalul acestei presiuni, cca. 80% provine din dilatarea rapidă a aerului şi a altor gaze din aer datorită încălzirii lor, iar restul de 20% este cauzată de formarea produselor gazoase specifice, rezultate din arderea particulelor de praf. Praful se aprinde cu mare uşurinţă, iar explozia produsă este deosibit de violentă. Pericolul real de explozie prezintă praful ale cărui particule au diametre sub 100 µm. Temperatura de aprindere este cuprinsă între 400 şi 650ºC. 12.6.2. Prevenirea exploziilor în unităţile de morărit Concentraţiile de praf în diverse încăperi ale morii depind de foarte mulţi factori: § § § §

nivelul de dotare tehnică; tipul şi starea utilajelor; starea instalaţiilor de ventilaţii; etanşarea utilajelor etc. În mod normal, în spaţiile de lucru ale morii nu sunt concentraţii de praf sub formă de aerosoli care să prezinte pericol de explozie, dar ele pot să apară în cazul unor avarii. În moară există, totuşi, locuri în care se menţin aproape în permanenţă concentraţiile periculoase pentru explozie, ele constituind un mediu normal şi specific operaţiilor respective din procesul de producţie: § spaţiile din interiorul celulelor de depozitare a grâului, făinii, tărâţelor şi deşeurilor din curăţătorie în timpul introducerii produsului prin cădere; § spaţiile din interiorul amestecătoarelor de făină; § spaţiul din interiorul utilajelor de transport, curăţat şi măcinat; § interiorul instalaţiilor de aspiraţie şi transport pneumatic. Foarte periculos este şi praful depus pe utilaje, instalaţii, pardoseli şi pereţi. Măsurile ce pot fi luate pentru a evita exploziile în mori sunt următoarele: § etanşeitatea utilajelor; § funcţionarea normală a instalaţiei de aspiraţie; § curăţarea utilajelor şi instalaţiilor să fie realizată numai cu cârpe uşor umezite; § curăţarea pardoselilor să se realizeze numai cu perii moi, deoarece măturile, în cele mai multe cazuri, împrăştie praful în încăpere; § lucrările de sudură se vor face numai cu permis de foc, autorizaţie scrisă în care să se arate la ce utilaj, instalaţie se va executa operaţia de sudură. Autorizatia se va da în urmatoarele condiţii: utilajul sau instalaţia se va curaţa astfel încât să nu aibă urme de praf, moara se va opri, pardoselile unde urmează să se sudeze se vor umezi. Pentru siguranţa deplina se recomandă ca la piesele sau utilajele care pot fi transportate în atelierul de întreţinere să nu li se execute sudura în moară sau în secţiile acesteia, ci numai în atelier; § nu se vor cobora lămpi de mană în buncăre sau celulele de siloz.

204

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit 12.7. Întrebări recapitulative 1. Ce rol are ventilaţia? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ........................................................................................................................... 2. Din ce se compun reţelele de ventilaţie din secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Cum se realizează transportul în secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Din ce se compune instalaţia de transport pneumatic? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5. Prin ce se deosebeşte transportul pneumatic al făinii în siloz de transportul pneumatic din moară?

205

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6. Din ce se compune sursa de aer pentru transportul pneumatic? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 7. Cum se evacuează făina din celulele de siloz? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 8. Ce scop are ventilaţia în moară? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 9. Care sunt punctele în care trebuie asigurată aspiraţia? ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

206

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 10. Din ce se compune reţeaua de ventilaţie? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 12.8. Teste de autoevaluare 1.

Care dintre utilajele din curăţătorie nu necesită ventilaţie? a) aparatele de procentaj; b) trioarele; c) maşina de spălat.

2. Reţelele de ventilaţie din curăţătorie sunt formate din: a) cicloane; b) conducte; c) manta; d) ventilatoare. 3. Transportul pe verticală în curăţătorie se realizează cu ajutorul: a) transpotoarelor cu melc; b) elevatoaelor; c) transpotoarelor pneumatice. 4. Transportul pe orizontală în curăţătorie se realizează cu ajutorul: a) transportoarelor pneumatice; b) transpotoarelor cu melc; c) transpotoarelor cu bandă; d) transpotoarelor cu racletă.

207

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit

Rezumat Ventilaţia în curăţătorie are rolul de a extrage cu ajutorul curentului de aer impurităţile uşoare existente în masa de cereale şi de a proteja spaţiul de lucru al secţiei. Extragerea impurităţilor se face prin racordarea reţelei de ventilaţie la fiecare utilaj în interiorul căruia are loc o operaţie de curăţire a cerealelor. Reţelele de ventilaţie din curăţătorie sunt formate din ventilatoare, cicloane şi conducte. Gruparea utilajelor pe reţele se face ţinând seama de natura impurităţilor şi se racordează la aceeaşi reţea, utilajele în care se dezvoltă praf mineral şi la alta, utilajele în care se dezvoltă praf organic. Transportul în curăţătorie se realizează cu ajutorul elevatoarelor, folosite pentru transportul pe verticală şi a transportoarelor cu melc, cu raclete (Redler) sau cu bandă, folosite pentru transportul pe orizontală. Mai nou a fost introdus transportul pneumatic pe verticală de jos în sus. Transportul pneumatic al făinii în siloz se deosebeşte de transportul pneumatic din moară prin gradul de amestec dintre făina ca produs transportat şi aerul ca agent de transport. Făina depozitată în celule are tendinţa de a se compacta şi a nu mai curge. Pentru evacuarea ei din celule se folosesc extractoare mecanice, extractoare cu pat fluidizant şi extractoare cu vibraţii. Ventilaţia şi transportul în moară sunt operaţii tehnologice care ajută măcinarea şi cernerea. Principalele puncte în care trebuie asigurată aspiraţia în moară sunt: valţurile; sitele plane; maşinile de griş; finisoarele de tărâţă; cântarele automate pentru făină şi tărâţă; maşinile de ambalat; capetele şi picioarele elevatoarelor. Riscul de explozie în unităţile de morărit. Masa de cereale conţine o cantitate importantă de praf aderent pe suprafaţa boabelor dar şi sub forma de particule libere. Acesta se acumulează in masa de cereale în timpul vegetaţiei, la recoltare, la transport, dar şi datorită frecării între boabe. În industria moraritului, praful se formează în timpul proceselor de prelucrare şi a operaţiilor de vehiculare a semifabricatelor şi a produselor finite. Praful din unităţile de morărit este de natură rnixtă, cu o preponderenţă a părţii de origine vegetală. Astfel, praful din siloz este format în proporţie de 50% din particule de natură minerală. Praful din curăţătorie are un conţinut redus de particule minerale (3-5%), iar cel din moară şi din silozul de făină aproape că nu conţine particule de praf mineral. Particulele de praf din masa de cereale sunt de natură minerală, 80-90% din total, şi vegetală. Praful dezvoltat în mori şi în silozul de faină este de natură vegetală. Pericol mare de explozie prezintă: praful provenit din învelişul boabelor de cereale, făina de grâu, amidonul de grâu şi amidonul de porumb. Explozia prafului este o ardere rapidă a unui aerosol aflat într-un spaţiu închis sau parţial închis, în care căldura este generată cu o viteză mai mare decât aceea cu care poate fi absorbită de mediul respectiv. Pericolul real de explozie prezintă praful ale cărui particule au diametre sub 100 µm. Temperatura de aprindere este cuprinsă între 400 şi 650ºC.

208

Ventilaţia şi transportul în unităţile de morărit Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

Banu C. şi colab., 1999, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti Danciu I., 2000, Măcinarea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Danciu, I., Trifan, A., 2002, Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, Piatra-Neamţ Ioancea L. şi colab., 1986, Maşini, utilaje şi instalaţii în industria alimentară, Ed. Ceres, Bucureşti Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Măruţă, N., 1967, Îndrumător tehnic pentru industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Moldoveanu Gh., M. Râmniceanu, N. I. Niculescu, 1980, Utilajul şi tehnologia panificaţiei şi produselor făinoase, Ed. Did.şi Ped., Bucureşti Nicolaescu M., Gh. Moldoveanu, R. Teodosescu, 1983, Exploatarea şi întreţinerea utilajelor din industria morărit şi panificaţie, Editura Tehnică, Bucureşti Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

209

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării

13. FĂINA ŞI MĂLAIUL CA PRODUSE FINITE ALE MĂCINĂRII Cuprins 13.1. Obiectivele capitolului …………………………………………......... 210 13.2. Generalităţi......….................................................................................. 211 13.3. Calitatea făinii conform standardelor.................................................... 211 13.4. Făinuri fabricate din grâne degradate.................................................... 212 13.5. Făina pentru paste făinoase…………………………………………... 213 13.6. Făina de secară……………………………………………………….. 213 13.7. Mălaiul………………………………………………………………... 213 13.8. Fortificarea făinurilor……………………………………………....… 214 13.8.1. Fortificarea cu vitamine şi minerale a făinurilor………….....…… 214 13.9. Întrebări recapitulative ......................................................................... 216 13.10. Rezumat .............................................................................................. 218 13.11. Bibliografie ......................................................................................... 219 Introducere Acest capitol prezintă sortimentele de făinuri şi mălai obţinute în urma prelucrării în unităţile de morărit. De asemenea sunt prezentate diferite modalităti de fortificare a făinurilor. Capitolul se încheie cu prezentarea unei bibliografii selective şi a unor întrebări recapitulative referitoare la problematica prezentată în cuprinsul capitoluluui. 13.1. Obiectivele capitolului La sfârşitul acestui capitol vei fi capabil: - să identifici sortimelele de făină obţinute în urma măcinării; - să descri criteriile de calitate care diferenţiază sortimentele de făină; - să descri tipurile de fortificări a făinurilor obţinute în urma măcinării.

Durata medie de studiu individual - 2 ore

210

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării 13.2. Generalităţi Scopul principal al procesului tehnologic de măciniş este transformarea miezului de grâu în făină de cea mai bună calitate. Aceasta înseamnă că particulele de făină reprezintă un complex de componente chimice şi biochimice asemănătoare miezului de grâu. În practică însă, făina este formată nu numai din particule de endosperm ci şi din particule provenite din înveliş şi embrion. Proporţia în care se găsesc aceste particule în făină este influenţată de modul de conducere al procesului tehnologic, de tipul de făină şi de gradul de extracţie al acesteia. Fiecare dintre componentele făinii exercită o anumită influenţă asupra însuşirilor fizice şi chimice care se manifestă în procesul de panificaţie. 13.3. Calitatea făinii conform standardelor În România, conform SR 877/1996 făina de grâu obţinută din grâu de panificaţie, prin măcinare după o prealabilă curăţare, destinată fabricării pâinii, a produselor de panificaţie, a biscuiţilor, precum şi pentru comercializare ca atare, se clasifică în următoarele grupe: făină albă, făină semialbă, făină neagră, făină dietetică. În cadrul fiecarei grupe de făină se pot fabrica diverse tipuri, pe baza unor specificaţii tehnice, a caietelor de sarcini, cu respectarea prevederilor din SR. Făina albă se clasifica în patru tipuri: · tip 480, cu cenuşa 0,48% si 10,5% proteina; · tip 000, cu 0,48% cenuşa si 13% proteina · tip 550, cu 0,55% cenuşa si 10,5% proteina · tip 650, cu 0,65% cenuşa Făina semialbă cuprinde două tipuri: 800 şi 900; făina neagră: 1250 şi 1350 iar făina dietetică: tip 1750 şi dietetică cu 2,20 % cenuşă şi 7% proteina. La fiecare lot de făină (vrac - celule de siloz - max. 100 t, saci - max. 15 t, pachete şi pungi - max. 10 t) se verifică: · arnbalare şi marcare ; · masa netă a ambalajelor ; · proprietăţile organoleptice (culoare-aspect, miros, gust) ; · proprietăţile fizice şi chimice (umiditate, aciditate, gluten umed, indice de deformare a glutenului, cenuşa, granulozitate, impurităţi metalice). Periodic, la solicitarea beneficiarului sau ori de câte ori este nevoie, se fac următoarele determinari: · conţinutul de cenuşa insolubilă în HCl 10% ; · conţinutul de substanţe proteice raportat la substanţa uscată; · conţinutul de aditivi; · conţinutul de pesticide. Toate verificările periodice menţionate mai sus sunt verificări de lot în cazul făinii provenite din import. Ordinul MAAP din 7.XI.2002 aduce o serie de modificari SR 877/1996. Făina de grâu se împarte în aceleaşi grupe, în funcţie de conţinutul de cenuşă,

211

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării dar au fost modificate unele intervale de variaţie ale acestui conţinut pentru făina din grupele neagră şi dietetică: · făina albă - conţinut de maxim 0,65% cenuşă se fabrică în următoarele sortimente: - făina albă 480 - conţinut de cenuşă de max. 0,48% ; - făina albă 000 - conţinut în cenusă de max. 0,48% ; - făina albă 550 - conţinut de cenuşă max. 0,5%; - făina albă 650 - conţinut de cenuşă max. 0,65%. · făina semialbă - conţinut de cenuşă între 0,66-0,90%. · făina neagră - conţinut de cenuşă între 0,91-1,40%. · făina dietetică - conţinut de cenuşa între 1,41-2,2%. Verificările periodice din SR au fost completate cu: - conţinutul de micotoxine; - încărcarea microbiologică; - indicele de cădere; - indicele Zeleny. Ulterior, în 2003, a apărut un nou ordin al maap în care se specifică faptul că valorile pentru indicii fizici şi chimici ai făinii de grău sunt "conform cerinţelor tehnologice". Singurii indici pentru care sunt precizate valorii fiind: umiditatea, aciditatea, 13.4. Făinuri fabricate din grâne degradate Făinurile fabricate din grâne încolţite, atacate de ploşniţe, încinse sau atacate de alţi dăunători au însuşiri de panificaţie anormale. Aceasta se datorează modificărilor chimice rezultate în urma proceselor biochimice intervenite la grânele cu defecţiuni. Făina fabricată din grâne deteriorate influenţează negativ calitatea pâinii, aceasta având miezul umed şi neelastic. Gradul de degradare al făinii provenite din grâu încolţit se apreciază cu ajutorul indicelui de maltoză care este în strânsă legătură cu activitatea enzimelor amilolitice. Făinurile cu extracţie mare cu activitate amilolitică sub 250 mg maltoză în 10g făină sunt considerate făinuri normale pentru panificaţie. O activitate amilolitică mai mare de 350 mg indică o deformare pronunţată a însuşirilor de panificaţie a făinii fabricate din boabe încolţite. Pentru îmbunătăţirea calităţii făinii fabricate din grâne cu mai mult de 3% boabe încolţite se practică amestecarea grânelor cu grâne cu boabe normale. Făina fabricată din boabe degradate prezintă deprecieri calitative datorită activităţii mărite a enzimelor proteolitice. Acestea au glutenul moale şi filant. Sunt cazuri în care glutenul nu se poate spăla sau dacă s-a reuşit spălarea lui acesta este fluid. Pâinea obţinută din făină rezultată din boabe înţepate este aplatizată, necrescută şi are coaja groasă şi crăpată. Făina rezultată din grâu încins duce la acidifierea făinii datorită acizilor graşi liberi existenţi în proporţie mare. La aceste făinuri scade capacitatea de hidratare şi cantitatea de gluten uscat şi gluten umed din făină.

212

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării

13.5. Făina pentru paste făinoase Făina se obţine din grâu Triticum durum sau din grâu comun Triticum aestivum cu o sticlozitate mai mare de 70%. Făina trebuie să producă un aluat consistent, compact, plastic, rezistent la rupere care să nu se lipească în timpul presării astfel încât pastele uscate să fie rezistente la rupere, în secţiune să fie sticloase, să nu se sfărâme la fierbere, să nu lase reziduuri fine sau să nu formeze soluţii opalescente. Granulaţia făinii pentru paste făinoase trebuie să fie mai mare (450 – 480 m) decât granulaţia făinii pentru panificaţie, granulaţia maximă fiind de 650 m. La fabricarea pastelor făinoase se folosesc grişuri şi dunsturi şi nu făină, aşa cum de fapt i se spune în mod obişnuit. Analizele care se fac la făina pentru paste făinoase sunt aceleaşi ca şi la făina pentru pâine, dar se verifică în mod obligatoriu închiderea la culoare a făinii în contact cu apa. 13.6. Făina de secară Făina de secară se foloseşte pentru fabricarea pâinii de secară în amestec cu făina de grâu. Făina de secară de extracţie mică are un conţinut de cenuşă mai mare decât făina de grâu. Făina albă de secară are o nuanţă cenuşie iar în timpul pregătirii aluatului are loc închiderea la culoare. Aceasta se datorează prezenţei în cantităţi mari a aminoacidului numit tirozină şi enzimei tirozinază. La închiderea la culoare a făinii de secară contribuie foarte mult şi conţinutul de tărâţe care au culoare închisă – cenuşie. Gradul optim de fineţe al făinii de secară este asemănător cu cel al făinii de grâu. Între compoziţia chimică a făinii de secară şi cea a făinii de grâu există asemănări dar există şi deosebiri cum ar fi: conţinutul de glucoză, zaharoză, fructozani este mai mare; dimensiunea granulelor de amidon este mai mare; activitatea amilolitică este mai crescută datorită prezenţei α-amilazei în stare activă ceea ce duce la o creştere a amilazei, iar aceasta determină creşterea cantităţii de dextrine în aluat. Făina de secară conţine gliadină şi glutenină dar nu formează gluten. În aluatul preparat din făină de secară, gliadina şi glutenina reprezintă o fază lichidă vâscoasă în care se găsesc particule de amidon şi tărâţe. 13.7. Mălaiul Mălaiul este un produs alimentar fabricat din porumb nedegerminat sau degerminat. În continuare sunt prezentate caracteristicile mălaiului obţinut din porumb degerminat. Culoarea normală a mălaiului este galben-aurie sau portocalie. Uneori culoarea mălaiului este albicioasă sau galben-cenuşie. Aspectul normal al mălaiului este imprimat de uniformitatea granulaţiei, conţinutul de făină, sănătatea porumbului din care s-a fabricat mălaiul.

213

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării Mălaiul trebuie să se obţină numai din partea cornoasă a bobului. Datorită unei suprafeţe imperfecte mălaiul conţine particule de tărâţe, germeni, unele particule care la masticaţie produc scrâşnet. Din porumb degerminat se obţine mălai tip extra (grişat) şi mălai tip superior. Mălaiul extra este format din particule de griş şi dunst, iar malaiul superior din dunst, griş şi un anumit procent de făină. La ambele tipuri de mălai, pentru determinarea granulaţiei se folosesc site metalice nr. 22 şi 55. Pentru mălaiul fabricat din porumb degerminat compoziţia chimică este influenţată de compoziţia părţii anatomice a spărturii din care provine şi de conţinutul de tărâţe. Mălaiul conţine glucide (68 – 71%), substanţe proteice (9 – 10%), grăsimi (0,7 – 1,1%), substanţe minerale (0,58 – 0,65%), vitamine şi enzime 13.8. Fortificarea făinurilor Fortificarea este operaţia de adăugare a unor nutrienţi în produsele sărace sau lipsite de substanţe biologic active. Există mai multe tipuri de fortificări: § de restabilire a nivelului natural al componentelor; § fortificare deasupra nivelului natural, pentru alimentele cu destinaţie specială; § îmbogăţirea în scopuri de sănătate publică; § îmbogăţirea elementelor intersarjabile la un nivel echivalent (se aplică la produsele care substituie alte elemente); § fortificare în scopul de a face produsul mai sigur; § adaosul din motive extranutriţionale. Este avantajos aportul de vitamine prin alimente şi nu prin tablete, deoarece consumul este constant, suportul pentru micronutrienţi este relativ ieftin şi nu existaă risc de supradozare. Pentru ca o vitamină sau un bioelement să poată fi declarat pe eticheta unui produs alimentar este necesar ca el să asigure minim 15% din necesarul zilnic. 13.8.1. Fortificarea cu vitamine şi minerale a făinurilor În multe ţări făina de grâu este fortificată prin adăugarea vitaminelor B1, B2, PP şi fier. Uneori se adaugă şi calciul şi acidul folic. Se pot suplimenta, de asemenea, şi vitaminele A, E si C. Vitamina B1 se utilizează, în mod obişnuit, sub formă de clorhidrat sau azotat de tiamina. Vitamina B2 are o stabilitate redusă şi ca urmare se foloseşte sub formă de fosfat de riboflavina. După Banu, 2010, în SUA, din 1941, se realizează fortificarea făinii cu vitaminele B1, B2, PP, iar din 1998 şi cu acidul folic (deoarece s-a constatat apariţia anemiei la nou născuţi - în primele săptămâni ale sarcinii se formează tubul neuronal al fătului şi este important ca mama să nu aibă carenţă în acid folic). Fortificarea cerealelor cu vitamina A prezintă probleme datorită susceptibilităţii sale de a se oxida în funcţie de umiditatea făinii. Rezultate foarte bune s-au obţinut folosind palmitat de vitamina A, care se prezintă sub formă de concentrat, în stare pulverulentă. Produsul nu are tendinţa de a se separa de faină

214

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării şi la o umiditate a făinii de 13% prezintă cea mai bună stabilitate faţă de alte forme comerciale de vitamina A. La o umiditate de 13,5 % se poate păstra fără pierderi sensibile timp de 6 luni, chiar în prezenţa microelementelor folosite pentru fortificare: oxid de zinc, oxid de magneziu, sulfat de calciu, sulfat feros, fier redus. Singura problemă care se pune este tendinţa de a se separa de făină în timpul transportului pneumatic. Vitamina E retinuţă în făina alba reprezintă numai 10-20% din conţinutul cerealelor. Pentru vitaminizarea făinii cu vitamina E se foloseşte vitamina sintetică, sub formă de acetat de tocoferol, sau se utilizeazăgermeni de grâu si de porumb, care sunt o sursa buna de vitamina E. În SUA se fac cercetări privind vitaminizarea făinii de grâu şi găsirea unui derivat sintetic de vitamina C care sa nu fie distrus la coacere. Fortificarea făinii şi a produselor cerealiere cu fier se amplică în SUA din 1941, în Marea Britanie din 1953, în Elvetia din anii 1980. Îmbogatirea cu fier a făinii trebuie făcută astfel încat ea să nu confere produselor gust, miros sau culoare neplăcute. Sulfatul feros şi fierul redus sunt absorbite bine de către organism, dar pot înrăutăţi calitatea produselor. În timpul păstrării produselor, sulfaţul feros reacţionează cu lipidele şi determină apariţia unui gust neplăcut. Folosirea pulberii de fier (5-10 µm) nu afectează gustul făinii, dar conferă făinii o nuanţa cenuşie din care cauza nu poate fi folosită la îmbogăţirea făinurilor albe. Mai mult, aceasta pulbere având o greutate specifică mare se poate separa de făina sa chiar din aluatul cu vâscozitate redusă. Ca surse de fier se pot folosi: sulfatul feros, pirofosfatul de sodiu şi fier, fumaratul de fier, ioni de fier redus (cu hidrogen şi carbonil) şi fier redus hidrolitic. Ca surse de calciu de pot folosi: carbonat, clorură, fosfat, citrat, glicerofosfat, lactat, gluconat. Nu doar făina de grâu este fortificată, ci şi mălaiul şi grişul de porumb. După cum se ştie, mălaiul se obţine din porumb degerminat şi ca urmare valoarea sa nutritivă este inferioara bobului de porumb. Fortificarea cu vitaminele B1, B2, PP şi bioelementele fier şi calciu (opţional) se impune in special la malaiul cu grad de extracţie mai scăzut. Tehnologia de fortificare a făinii este simplă. Se folosesc premixuri, amestecuri de vitamine şi bioelemente ce urmează a fi încorporate în faină realizate de firme specializate. Folosirea unui premix dă posibilitatea de a asigura o concentratie corectă a micronutrienţilor în făină şi o distribuţie uniforma a acestora. În plus, utilizarea unui premix simplifică procesul tehnologic şi sistemul de control al făinii. Pentru dozarea premixurilor se folosesc dozatoare micrometrice şi microbalanţe.

215

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării 13.9. Întrebări recapitulative 1. Ce calitate au făinurile fabricate din grâne încolţite, atacate de ploşniţe, încinse sau atacate de alţi dăunători? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2. Ce metodă se aplică pentru îmbunătăţirea calităţii făinii fabricate din grâne cu mai mult de 3% boabe încolţite? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3. Ce fel de grâu este recomandat la obţinerea făinii pentru paste făinoase? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4. Cum se foloseşte de obicei făina se secară la fabricarea produselor de panificaţie? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5. Care sunt tipurile de mălai obţinute în unităţile de pelucrare a porumbului şi care este difrenţa între acestea? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

216

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6. Care sunt elementele de fortificare a făinii? ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................

217

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării

Rezumat Scopul principal al procesului tehnologic de măciniş este transformarea miezului de grâu în făină de cea mai bună calitate. Făinurile fabricate din grâne încolţite, atacate de ploşniţe, încinse sau atacate de alţi dăunători au însuşiri de panificaţie anormale. Aceasta se datorează modificărilor chimice rezultate în urma proceselor biochimice intervenite la grânele cu defecţiuni. Făina fabricată din grâne deteriorate influenţează negativ calitatea pâinii, aceasta având miezul umed şi neelastic. Gradul de degradare al făinii provenite din grâu încolţit se apreciază cu ajutorul indicelui de maltoză care este în strânsă legătură cu activitatea enzimelor amilolitice. Făina pentru paste făinoase se obţine din grâu Triticum durum sau din grâu comun Triticum aestivum cu o sticlozitate mai mare de 70%. Făina trebuie să producă un aluat consistent, compact, plastic, rezistent la rupere care să nu se lipească în timpul presării astfel încât pastele uscate să fie rezistente la rupere, în secţiune să fie sticloase, să nu se sfărâme la fierbere, să nu lase reziduuri fine sau să nu formeze soluţii opalescente. Făina de secară se foloseşte pentru fabricarea pâinii de secară în amestec cu făina de grâu. Făina de secară de extracţie mică are un conţinut de cenuşă mai mare decât făina de grâu. Făina albă de secară are o nuanţă cenuşie iar în timpul pregătirii aluatului are loc închiderea la culoare. Aceasta se datorează prezenţei în cantităţi mari a aminoacidului numit tirozină şi enzimei tirozinază. La închiderea la culoare a făinii de secară contribuie foarte mult şi conţinutul de tărâţe care au culoare închisă – cenuşie. Mălaiul este un produs alimentar fabricat din porumb nedegerminat sau degerminat. În continuare sunt prezentate caracteristicile mălaiului obţinut din porumb degerminat. Culoarea normală a mălaiului este galben-aurie sau portocalie. Uneori culoarea mălaiului este albicioasă sau galben-cenuşie. Aspectul normal al mălaiului este imprimat de uniformitatea granulaţiei, conţinutul de făină, sănătatea porumbului din care s-a fabricat mălaiul. Mălaiul trebuie să se obţină numai din partea cornoasă a bobului. Datorită unei suprafeţe imperfecte mălaiul conţine particule de tărâţe, germeni, unele particule care la masticaţie produc scrâşnet. Din porumb degerminat se obţine mălai tip extra (grişat) şi mălai tip superior. Mălaiul extra este format din particule de griş şi dunst, iar malaiul superior din dunst, griş şi un anumit procent de făină. La ambele tipuri de mălai, pentru determinarea granulaţiei se folosesc site metalice nr. 22 şi 55. Pentru mălaiul fabricat din porumb degerminat compoziţia chimică este influenţată de compoziţia părţii anatomice a spărturii din care provine şi de conţinutul de tărâţe. Fortificarea făinurilor. Fortificarea este operaţia de adăugare a unor nutrienţi în produsele sărace sau lipsite de substanţe biologic active

218

Făina şi mălaiul ca produse finite ale măcinării

Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

Banu C. şi colab., 1999, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti Danciu I., 2000, Măcinarea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Danciu, I., Trifan, A., 2002, Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, Piatra-Neamţ Ioancea L. şi colab., 1986, Maşini, utilaje şi instalaţii în industria alimentară, Ed. Ceres, Bucureşti Man Simona, 2012, Îndrumător de proiect pentru tehnologia morăritului, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Măruţă, N., 1967, Îndrumător tehnic pentru industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca Moldoveanu Gh., M. Râmniceanu, N. I. Niculescu, 1980, Utilajul şi tehnologia panificaţiei şi produselor făinoase, Ed. Did.şi Ped., Bucureşti Nicolaescu M., Gh. Moldoveanu, R. Teodosescu, 1983, Exploatarea şi întreţinerea utilajelor din industria morărit şi panificaţie, Editura Tehnică, Bucureşti Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

219

BIBLIOGRAFIE 1. Banu C. şi colab., 1998, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. I, Editura Tehnică, Bucureşti 2. Banu C. şi colab., 1999, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti 3. Banu C. şi colab., 2009, Tratat de industrie alimentară – Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti 4. Banu Iuliana, 2006, Procesarea cerealelor în indistria morăritului, Editura University Press, Galaţi 5. Banu Iuliana, 2006, Măcinarea secarei, Editura Fundaţiei Universitare "DUNĂREA DE JOS" - GALAŢI 6. Baumann A., 1965, Maşini şi instalaţii în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti 7. Costin, I., Zaharia, T., 1974, Mori de capacitate mică, Editura Tehnică, Bucureşti 8. Costin I., 1984, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti 9. Costin I., 1988. Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti 10. Creţu, M., 1977, Diagrame pentru măcinarea cerealelor, Editura Tehnică, Bucureşti 11. Danciu I., 2001, Curăţirea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu 12. Danciu I., 2000, Măcinarea cerealelor, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu 13. Danciu, I., Trifan, A., 2002, Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu 14. Leonte, M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului. Pregătirea cerealelor pentru măciniş, Editura MILLENIUM, Piatra-Neamţ 15. Ioancea L. şi colab., 1986, Maşini, utilaje şi instalaţii în industria alimentară, Ed. Ceres, Bucureşti 16. Modoran Constanţa, 2007, Tehnologia morăritului şi panificaţiei, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca 17. Moldoveanu Gh., M. Râmniceanu, N. I. Niculescu, 1980, Utilajul şi tehnologia panificaţiei şi produselor făinoase, Ed. Did.şi Ped., Bucureşti 18. Moraru C., Drăguţa Georgescu, I. Danciu, 1988. Tehnologia şi utilajul industriei morăritului şi crupelor. Măcinarea cerealelor, Universitatea Galaţi 19. Moraru C., Râpeanu, R., 1972, Tehnologia industrializării porumbului, Editura Tehnică, Bucureşti 20. Nicolaescu M., Gh. Moldoveanu, R. Teodosescu, 1983, Exploatarea şi întreţinerea utilajelor din industria morărit şi panificaţie, Editura Tehnică, Bucureşti 21. Panţuru D., Bîrsan, I. G., 1997, Calculul şi construcţia utilajelor din industria morăritului, Editura Tehnică, Bucureşti 22. Râpeanu R, Stamate Elena, 1993, Utilajul şi tehnologia morăritului, Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

220