1. Tema proiectului

Să se proiecteze şi să se stabilească schema tehnică pentru o moară de grâu dur cu capacitatea de 100 t/ 24 h pentru făină semi 25 % şi făină neagră 55 % , masa hectolitrică a grâului fiind de 75 kg pe hectolitru.

2. Materia primă utilizată

Materia primă utilizată este grâul dur – Triticum durum – una din diferitele specii de grâu.

Grâul este o plantă din familia Gramineae, genul Triticum. Boabele diferitelor soiuri de grâu se deosebesc prin forma, culoarea si aspectul lor. Forma poate fi alungită, eliptică, ovală sau rotunjită. Culoarea variază de la alb-gălbui-galben până la roşu de diferite nuanţe. Suprafaţa bobului poate fi netedă, aspră sau zbârcită, pe porţiuni mai mult sau mai puţin întinsă.

Partea bombată a bobului se numeşte partea dorsală, iar cea adâncită parte ventrală. Pe partea ventrală a bobului există o adâncitură numită şanţ. La partea superioară, bobul prezintă un smoc de perişori scurţi (bărbiţa), iar la partea inferioară se află embrionul (germenul).

Grâul dur are boabe de formă alungită cu bărbiţa slab vizibilă, de dimensiuni mai mari, până la 10 mm lungime şi 3 –3,5 mm grosime. Aspectul boabelor este în general sticlos, motiv pentru care prin măcinarea acestei specii de grâu se obţine o făină mai „aspră”, cu un conţinut mai mare de gluten umed, destinată producerii de paste făinoase.

Bobul de grâu este format din învelişul fructului sau pericarpul, stratul aleuronic, embrionul, bărbiţa şi corpul făinos sau endospermul. Pericarpul este format din trei straturi suprapuse: epicarp, mezocarp şi endocarp. Epicarpul este foarte subţire fiind format dintr-un singur rând de celule care au o membrană celulozică rezistentă, în timp ce mezocarpul este mai gros şi format din celule alungite, iar endocarpul este format dintr-un strat de celule şi mai alungite, sub care urmează un strat de celule cu formă de tub, aşezate perpendicular pe primele.

Stratul aleuronic este format din celule mari cu pereţi groşi care au în secţiune o formă aproape pătrată, în apropierea germenului celulele stratului aleuronic devin din ce în ce mai mici apoi dispar. Acest strat conţine în proporţie ridicată substanţe proteice sub formă de granule foarte fine, compacte şi cu aspect cornos. Acest strat ocupă 7-9% din bobul întreg. Stratul aleuronic este lipsit de granule de amidon.

3

Endospermul sau miezul bobului conţine partea cea mai mare a bobului de grâu, el reprezentând 78-82% din bob. El este alcătuit din celule mari poliedrice cu pereţii foarte subţiri în structura cărora intră în proporţie mare hemiceluloze şi granule de amidon, care sunt înmănuncheate în masa substanţelor proteice generatoare de gluten. Granulele de amidon din grâu au mărime diferită, fiind cuprinsă între 28 şi 40 microni, în centrul endospermului se află granule mari de amidon.

Conţinutul de substanţe minerale, celuloză, pentozan, vitamine şi enzime este foarte mic în endosperm.

Germenele sau embrionul ocupă 1,4 – 2,8% din bobul de grâu şi se găseşte localizat la unul dintre capetele bobului. Datoria valorii lui nutritive şi conţinutul ridicat de vitamina E germenele trebuie extras în proporţie mare în procesul de măciniş.

2.1. Caracterizarea grâului

2.1.1. Caracteristici fizico-chimice

În ceea ce priveşte compoziţia chimică a boabelor de grâu interesează principalele componente şi anume: umiditatea, glucidele, proteinele, grăsimile, substanţele minerale, vitaminele şi enzimele.

Conţinutul de umiditateConţinutul de umiditate al grâului este un factor cu mare influenţă la

păstrarea acestuia în depozite. Grâul se poate păstra în bune condiţii numai dacă umiditatea lui este sub 13%. Dacă umiditatea lui depăşeşte 14% apar o serie de procese biochimice, legate de acceleraţia respiraţiei, cu producere de căldură şi apă, urmate de procese fermentative complexe care duc la degradarea masei de grâu.

Glucidele Ocupă cea mai mare parte a bobului, fiind reprezentate de monozaharide,

dizaharide, polizaharide. Glucidele au rol de substanţă de rezervă (amidon, zaharuri, dextrine) şi de substanţă de constituţie a învelişului celular şi a scheletului învelişurilor protectoare ale bobului (celuloze, hemiceluloze).

Lipidele sunt concentrate în mod deosebit în embrion, mai puţin în stratul aleuronic şi foarte puţin în endosperm. Sunt combinaţii chimice uşor oxidabile, putând determina alterarea proprietăţilor organoleptice ale făinurilor, adică râncezirea lor. De aceea, în procesul de măcinare se încearcă îndepărtarea germenilor şi a stratului aleuronic.

Substanţele proteiceProteinele sunt distribuite neuniform în diversele părţi componente ale

bobului: în epidermă 4%, în învelişul seminal 18%, în stratul aleuronic şi în

4

membrana hialină 33%, în corpul făinos 11%, în germeni 23%. Astfel se constată că cea mai mare cantitate de proteine e localizată la periferie. Principalele proteine din bobul de grâu sunt: albuminele, gluteninele, prolaminele, din această gupă făcând parte gliadina care împreună cu glutenina formează glutenul.

Substanţele minerale se găsesc în tot bobul de grâu , însă proporţia de repartizare este diferită: proporţia cea mai mică se găseşte în centrul endospermului (0,30%) şi ajunge la periferia acestuia la 0,48%.

Vitaminele din bobul de grâu constituie o sursă importantă pentru necesităţile organismului uman. Distribuţia lor este diferită în bob. În proporţia cea mai mare se găsesc vitaminele din complexul B şi PP, prezente în special în stratul aleuronic, embrion şi înveliş. Vitaminele E şi A sunt distribuite în embrion, mai puţin în stratul aleuronic. Acestea pot fi reţinute în mare parte dacă făina este de extracţie peste 75%.

Enzimele Conţinutul de enzime este mare şi sunt reprezentate de hidrolaze,

transferaze, oxidoreductaze, izomeraze, sinteaze. În bob enzimele determină procesul germinaţiei şi metabolizarea componentelor chimice, pe care le transformă pentru a putea fi asimilate de noua plantă în dezvoltarea ei. În procesul de fabricare a pâinii unele enzime intervin în hidroliza amidonului cu formare de maltoză necesară în procesul de fermentaţie.

În tabelul 1 se prezintă componentele chimice ale părţilor anatomice, exprimate în procente faţă de totalul din bob considerat 100%.

Tabel 1Părţile bobului

Amidon Proteine %

Grăsimi %

Zaharuri %

Celuloza%

Pentozani

Cenuşa%

Endosperm 100 65 25 65 5 28 20

Înveliş+

strat

aleuronic - 27 55 15 90 68 70 Germeni 8 20 20 5 4 10

TOTAL 100 100 100 100 100 100 100

2.1.2. Caracteristici tehnologice

Principalii indici care determina însuşirile de măciniş ale cerealelor sunt: 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 boabelorAcest indice este important pentru procesul de separare a corpurilor străine

din masa de cereale cât şi pentru fixarea parametrilor de lucru la organele de

5

transformare în produse finite. Dimensiunea boabelor se referă la lungimea, lăţimea, grosimea sau diametrul boabelor.

Uniformitatea şi mărimea boabelorEste importanta în procesul de sfărmare a boabelor la primele pasaje de

măciniş în sensul ca dacă organele de lucru ale maşinilor de prelucrat se reglează după boabele mai mari, atunci boabele mici trec fără efect tehnologic şi invers, dacă reglarea se face după boabele mici, atunci boabele mari vor fi sfărmate de aşa natura încât influenţează negativ procesul tehnologic.

Însuşirile aerodinamiceSe referă la viteza de plutire în aer a boabelor de cereale şi a corpurilor

străine. Este un indice important folosit la separarea corpurilor străine din masa de cereale.

Conţinutul în corpuri străineCorpurile străine ajung în masa de cereale din timpul cultivării, recoltării şi

transportului. Dacă aceste corpuri străine nu sunt separate şi ajung prin prelucrare, în produsul finit, pot imprima acestuia miros şi gust neplăcut, înrăutaţind culoarea sau aspectul general. Cu cât grâul este mai curat, cu atât este mai bun pentru prelucrare.

UmiditateaPrevăzuta în standardele în vigoare este de 14% şi are un rol important în

procesul de depozitare şi de măciniş al cerealelor. În timpul păstrării îndelungate în depozite, umiditatea mai mare de 14% favorizează degradarea cerealelor.

Masa hectolitricăPrin masă hectolitrică se înţelege masa unui hectolitru de cereale -- boabe

(kg/hl). Valoarea acestui indice este influenţată de mai mulţi factori.Masa absoluta a 1000 boabeEste un indice care da o imagine asupra mărimii boabelor, ştiut fiind faptul

că la o valoare maxima a acestora randamentul în făina creşte.SticlozitateaEste dată de aspectul cornos, lucios al bobului secţionat cu un obiect tăios şi

ne arata gradul de compactizare a endospermului în bob. Sticlozitatea mare a boabelor indica o consistenta mai mare a acestora în comparaţie cu cele cu aspect făinos. Indicele de sticlozitate caracterizează nu numai calităţile de măciniş ale grâului ci şi pe cele de panificaţie.

Conţinutul în substanţe mineraleEste un indice care caracterizează însuşirile de măciniş ale grâului şi care

variază în funcţie de părţile anatomice ale bobului. Se găsesc în cantitate mai mare în înveliş şi stratul aleuronic 11% şi, în cantitate mai mica în endosperm 0,35-0,40%. Acest indice este important în stabilirea calităţii făinurilor, reprezentând gradul de separare a particulelor de înveliş de masa de produse valoroase (făinuri, grişuri).

2.2. Caracterizarea produselor finite

6

2.2.1. Caracteristici fizico-chimice

Indicii fizici sunt reprezentaţi de: culoare, fineţe sau granulaţie, miros, gust, prospeţime şi umiditate.

Culoarea. După culoare, în practică, făina se clasifică în: făină albă, semialbă şi neagră. Acestă clasificare corespunde şi dacă se ia în considerare conţinutul de cenuşă al făinii. Făina albă poate conţine cenuşă până la 0,65%, făină semialbă până la 0,90% şi cea neagră până la 1,25%.

Pentru a nu se mai folosi noţiunea de făină albă, semialbă şi neagră s-a recurs la tipizarea acesteia. De exemplu făina de tip 600 va avea un conţinut de cenuşă de maxim 0,6%, făina de tip 850 va avea 0,85% conţinut de cenuşă. Fixarea limitei de cenuşă pentu fiecare tip de făină constituie o problemă de standardizare pentru fiecare ţară.

Aceste făinuri conţin atât particule provenite din miez, cât şi particule de înveliş care determină culoarea acestora. Particulele de endosperm au culoare alb-gălbui datorită pigmenţilor carotenici pe care îi conţin, în timp ce particulele de înveliş au culoare închisă, dată de pigmenţii flavonici.

Culoarea făinii este influenţată de proporţia de particule ce formează făina. Astfel pe măsură ce creşte conţinutul de tătâţe în făină, culoarea se închide. Închiderea la culoare a făinii se poate datora şi unei granulaţii mai mari a particulelor ca urmare a umbrelor pe care le creează la suprafaţa făinii. Prin măcinare la granulozitate mică, culoarea făinii se deschide.

În timpul depozitării, în funcţie de condiţiile şi de durata de păstrare, făina este supusă unui fenomen de deschidere la culoare. Acest fenomen se datorează proceselor chimice, fizice şi biochimice care au loc pe durata depozitării.

Între culoarea făinii şi culoarea miezului de pâine există o corelaţie directă: o făină deschisă conduce la o pâine cu miez de culoare deschisă. Există, însă şi excepţii când se poate obţine o pâine de culoare închisă dintr-o făină albă. Acesta se explică prin acţiunea tirozinazei, în prezenţa oxigenului, asupra aminoacidului tirozină cu formare de melanine. Totuşi formarea melaninelor este condiţionată de prezenţa unei cantităţi mari de tirozină liberă. Tirozina libertă apare la făina depozitată necorespunzător, la făina obţinută din grâne recoltate înainte de a ajunge la maturitate sau din grâne atacate de ploşniţă.

Gradul de fineţe. Fineţea sau mărimea particulelor din care este formată făina reprezintă un indice de calitate foarte important pentru că determină în mare măsură viteza proceselor fizico-chimice, biochimice, însuşirile de panificaţie ale aluatului. Fineţea făinii se stabileşte prin cernerea unei cantităţi de făină cu ajutorul unui set de site standardizate. Se ţine seama de cantitatea de făină care trece şi care rămâne pe sită.

Compoziţia chimică a făinii depinde în primul rând de compoziţia chimică a grâului din care se obţine şi de repartiţia principalelor componente chimice în înveliş, strat aleuronic, embrion, endosperm. Deci un factor important

7

care determină compoziţia chimică a făinii îl reprezintă gradul de extracţie şi regimul tehnologic de prelucrare adoptat.

Conţinutul în substanţe proteice. Substanţele proteice se împarte în substanţe proteice generatoare de gluten şi negeneratoare de gluten. Prima categorie de proteine se găsesc în ensosperm, iar cea de-a doua categorie în stratul aleuronic şi înveliş. Creşterea gradului de extracţie şi implicit al conţinutului de tărâţe duce la creşterea conţinutului de proteine, ceea ce nu duce însă la îmbunătăţirea proprietăţilor de panificaţie. Dimpotrivă prezenţa tătâţelor contribuie la reducerea acestor proprietăţi. În consecinţă tipurile de făină neagră sunt mai bogate în substanţe proteice, dar au însuşiri de panificaţie mai slabe decât tipurile de făină albă.

Conţinutul de glucide. Glucidele ocupă proporţia cea mai mare din compoziţia făinii, la făina albă ajungând până la un procent de 82%. Dintre glucide primul loc îl ocupă amidonul. Conţinutul de amidon scade cu creşterea extracţiei de făină. Prin urmare făinurile de extracţie mică au conţinut mai mare de amidon.

Pe lângă amidon mai există şi alţi hidraţi de carbon solubili în apă: dextrine, zaharoză, maltoză, glucoză, fructoză.

Conţinutul de lipide creşte o dată cu creşterea gradului de extracţie datorită prezenţei tărâţei şi a germenului. În timpul depozitării făinii, lipidele se pot descompune cu formare de acizi, ceea ce explică creşterea acidităţii făinii în timpul păstrării.

Conţinutul de vitamine depinde mai ales de procentul în care acestea se găsesc în bob, mai răspândite în stratul aleuronic şi embrion. Acest lucru explică de ce făinurile albe sunt mai sărace în vitamine. Vitaminele prezente în proporţia cea mai mare sunt cele din complexul B: B1, B2, B6, B12, şi biotina. Dintre vitaminele liposolubile întâlnim vitamina A.

2.2.2. Caracteristici tehnologice

Însuşirile de panificaţie ale făinii sunt însuşiri care determină comportarea tehnologică a făinii şi cuprind: capacitatea de hidratare, capacitatea de a forma gaze, puterea făinii şi capacitatea de a-şi închide culoarea.

Capacitatea de hidratare reprezintă cantitatea de apa absorbita de făina pentru a forma un aluat de consistenţă standard. Se exprimă în ml de apa absorbiţi de l00 g făina. Consistenţa standard este consistenţa de 0,5 kg fm sau 500 UB (unităţi Brabender). Capacitatea de hidratare este în relaţie directă cu calitatea şi extracţia făinii. Valorile normale ale acesteia sunt:

8

- făina neagră 58-64 %- făina semialbă 54-58 %- făina albă 50-55 %

Capacitatea de a forma gaze se exprimă prin ml de dioxid de carbon degajaţi într-un aluat preparat din 100 g făina, 60 ml apa şi 10 g drojdie, fermentat 5 ore la 30 °C. Este influenţată de conţinutul de enzime amilolitice ale făinii, în special de amilaza şi de gradul de deteriorare mecanică a amidonului, de care depinde atacabilitatea sa enzimatică. Pentru panificaţie, valoarea normală a gradului de deteriorare mecanică a amidonului este 6-9%.

Puterea făinii caracterizează capacitatea aluatului de a reţine gazele de fermentare şi de a-şi menţine forma. Din acest punct de vedere făinurile pot fii: puternice sau foarte puternice, foarte bune pentru panificaţie, satisfăcătoare medii şi slabe sau foarte slabe. Puterea făinii se determină farinografic. Puterea făinii şi capacitatea ei de a forma gaze sunt cele mai importante însuşiri de panificaţie ale făinii. Ele determina în cea mai mare parte calitatea pâinii.

Capacitatea făinii de a-şi închide culoarea în timpul procesului tehnologic. Există cazuri în care făina îşi închide culoarea pe parcursul procesului tehnologic. Acest lucru se datorează acţiunii enzimei tirozinaza, asupra aminoacidului tirozina, cu formare de melanine, produşi de culoare închisă. Făinurile de grâu au în general suficientă tirozinaza, dar închiderea culorii se produce numai în cazul făinurilor de calitate slaba la care, prin procesul de proteoliza, se formează cantităţi importante de tirozina.

3. Specificitatea fabricaţiei

3.1. Variante de măciniş

Prin măcinare se urmăreşte să se distrugă integritatea boabelor de cereale pentru a se separa apoi particulele de endosperm, libere, pe cât posibil, de particulele de înveliş. După aceasta, particulele de endosperm sunt transformate prin zdrobire în particule fine de făina.

Acest proces se sprijină pe diferenţa de structura a celor doua părţi componente ale bobului. Endospermul fiind friabil se poate sfarmă uşor, în timp ce

9

învelişul datorita structurii lui fibroase, rezista mai bine fără să se fărmiţeze la eforturile de forfecare şi compresiune la care este supus între tăvălugii valţului.

Datorită faptului că învelişul este puternic aderent de endosperm, operaţia de separare a acestor doua părţi de bob nu se poate realiza printr-o simpla sfărâmare. Operaţia de măcinare impune pe de o parte o cât mai intensa purificare a părţilor de endosperm, iar pe de alta parte, o valorificare la maximum a materiei prime, respectiv dacă este posibil, o recuperare totală a conţinutului de endosperm din bob. Urmărindu-se aceste două aspecte măcinarea poate fi simplă sau foarte complexă.

Se poate realiza o împărţire a măcinişurilor în:- măciniş plat- măciniş repetatPrin măciniş plat se înţelege un măciniş în care produsul finit se obţine prin

operaţia de prelucrare a cerealelor ca urmare a unei singure treceri a cerealelor prin organele de lucru ale unui utilaj oarecare de măcinat. Datorită ineficienţei lui, acest tip de măciniş nu se mai foloseşte în prezent în ţara noastră pentru măcinarea grâului.

Prin măciniş repetat se înţelege un măciniş în care produsul finit - făina se obţine ca urmare a unei acţiuni repetate din partea unor maşini de măcinat, prin care produsul este trecut succesiv. Acest procedeu impune prelucrarea bobului într-un proces tehnologic lung, în care se foloseşte un număr mare de maşini cu caracteristici funcţional tehnologice deosebite, şi prin care în mod treptat se ajunge la separarea intensiva a învelişului de endosperm. Măcinişul repetat se subîmparte în măciniş simplu şi măciniş complex.

Măcinişul repetat simplu are un proces de măciniş mai puţin dezvoltat şi în consecinţă rezulta o făina cu indici calitativi inferiori. Acest tip de măciniş apare la majoritatea morilor cu regim prestator unde se folosesc fie pietre fie câteva valţuri sau o combinaţie de valţuri cu pietre şi cu o cernere restrânsă.

Măcinişul repetat dezvoltat este însoţit de o separare în câteva faze tehnologice distincte (şrotare, divizare, desfacere, curăţirea grişurilor şi a dunsturilor şi măcinare).

În cadrul acestui sistem de măciniş apar doua feluri de procedee:- măciniş semiînalt care este prevăzut numai cu o parte din fazele tehnologice posibile ( şrotare, măcinare, curăţirea restrânsă a grişurilor). El este folosit frecvent pentru obţinerea făinurilor de extracţie directa.- măciniş înalt, care este prevăzut cu toate fazele tehnologice necesare să asigure cea mai bună calitate de făina însoţit şi de un randament maxim în ceea ce priveşte folosirea părţilor valoroase din bobul de cereale.

Dacă luăm în considerare extracţia de făină ce trebuie realizată avem măciniş pe o extracţie şi pe mai multe extracţii.

10

Măcinişul pe o extracţie sau de extracţie directă permite realizarea unui singur tip de făină. Se poate obţine făină neagră cu extracţie de 85-87%, făină semialbă, intermediară în procent de 78-82% şi făină albă în procent de 72-78%.

Măcinişul pe mai multe extracţii este folosit atunci când se realizează concomitent mai multe tipuri de făină. Tipurile de făină extrase simultan poartă numele de extracţii parţiale. În acest caz se obţine făina albă şi neagră; făina albă, semialbă şi neagră,; făina albă şi semialbă, mai rar.

Se va realiza un măciniş dezvoltat care va cuprinde fazele tehnologice de şrotuire, sortarea grişurilor şi dunsturilor, desfacerea lor, măcinarea grişurilor şi a dunsturilor, separarea germenilor şi în final obţinerea tipurilor de făină. Se adoptă un proces dezvoltat de curăţire a grişurilor în primul rând pentru că se doreşte obţinerea de făină albă. Prin acest tip de măciniş se recuperează un procent de făină care astfel ar rămâne în amestec cu tărâţe şi de asemenea se asigură separarea tărâţei care altfel ar rămâne aderentă la endosperm.pentru caă am optat pentru extracţie simultană 45% + 31%, vom opta pentru un măciniş pe două extracţii. Se va obţine făină albă tip 480 şi făină tip 650.

3.2. Sistemul şi regimul de măciniş adoptat

Moara fiind de capacitate medie (100 tone /24h) vom adopta un măciniş dezvoltat.

Prelucrarea grâului necesită un proces lung şi treptat de transformare în făina. Aceasta se desfăşoară după o schemă de sfărmare treptată din ce în ce mai fină, din utilaj în utilaj, a bobului de grâu respectiv a sfărâmaturilor rezultate din el.

Fiecare fază de sfărmare este urmată imediat de o faza de sortare prin cernere. Aceasta este necesară deoarece în procesul de sfărmare rezulta o gama variata de sparturi de bob ca mărime.

Prin cernere se obţin câteva grupe de particule care în funcţie de mărimea lor, sunt dirijate separat pentru prelucrare cu excepţia fracţiunii de făina care se dirijează la depozit. Prelucrările ulterioare sunt variate în funcţie de caracteristicile particulelor rezultate. Măcinişul dezvoltat aplicat în industrie, grupează opt faze principale tehnologice:

1. Procesul de şrotare unde se urmăreşte să se separe cea mai mare parte din endospermul bobului prin sfărmarea atentă, repetată, între tăvălugii rifluiţi, al bobului şi apoi ale produselor intermediare, de mărimi din ce în ce mai mici, denumite curent "şroturi" şi care sunt formate din părţi de endosperm cu înveliş, puternic aderent pe ele.

În acest proces endospermul este separat în proporţie mare chiar de la primele 3-4 pasaje sub forma unor granule de dimensiuni mai mari sau mai mici denumite grişuri şi dunsturi.

2. Procesul de desfacere a grişurilor.3. Separarea germenilor de grâu.4. Sortarea grişurilor şi a dunsturilor.

11

5. Curăţirea grişurilor şi a dunsturilor, unde se urmăreşte sortarea acestor produse intermediare după mărime şi în mod special separarea particulelor cu înveliş aderent sau chiar a particulelor numai de înveliş ce pot fi prezente în aceste amestecuri de granule de endosperm.

Aceasta fază se realizează la maşinile de gris, completându-se cu încă două operaţii ajutătoare: sortarea grişurilor şi a dunsturilor la pasaje speciale de sortare prin cernere şi prelucrarea grupei de grişuri care mai au încă părţi de înveliş, la pasaje speciale de desfacere.

6. Măcinarea grişurilor şi a dunsturilor.7. Finisarea ultimelor produse intermediari în cel mai mare grad tărâţoase

ce mai conţin încă resturi de endosperm aderente pe ele.8. Compunerea sortimentelor de făină rezultate din mai multe fluxuri de

pasaje, în funcţie de calitatea acestora pentru a se obţine o medie care să constituie sortimentul corespunzător normativelor. Această operaţie se încheie cu controlul făinurilor, înainte de a fi trimise la ambalaj.

4. Elemente de inginerie tehnologică

4.1. Dimensionarea tehnologică a silozului

Calcularea spaţiului de depozitare se face în funcţie de:- capacitatea morii: Cm = 100t/24h;- numărul de zile de stocare poate varia între 20-30 de zile, consider un

număr de stocare de 30 de zile;Calculul necesarului de celule de depozitare a grâului cu greutatea

hectolitrică de 79 kg/hl:- dimensiunile celulei sunt: D = 6 m, H = 20

12

Cantitatea de grâu stocată va fi: 100 t x30 = 3000 t

Volumul unei celule va fi:

Vc =

Vc =

Vc = 565 m3

Într-o singură celulă se pot depozita: 565 m3 x 0,82 t/m3 = 463,3 ≈ 464 t

Numărul de celule, N, necesar va fi de:

N = = 6,46 ≈ 7 celule

4.2. Dimensionarea tehnologică a utilajelor din secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş. Caracteristici tehnice şi funcţionale

Cerealele descărcate în silozul morii, înainte de a fi depozitate în celule, sunt supuse unei operaţii de curăţire, numită şi precurăţire. Prezenţa corpurilor străine în masa de cereale influenţează negativ calitatea cerealelor. La eliminarea impurităţilor participă mai multe utilaje şi instalaţii: separatoare pentru corpuri străine granulare şi instalaţii de aspiraţie pentru particule uşoare existente în masa de cereale sub forma de praf mineral, vegetal şi pleava.

Separatorul aspiratorEliminarea corpurilor străine care se deosebesc de cereale prin mărime

(lungime, lăţime, grosime) şi prin însuşiri aerodinamice se efectuează cu separatorul aspirator. Acesta separă corpurile străine cu dimensiuni mai mari, egale sau mai mici decât al cerealei supuse precurăţirii prin combinarea acţiunii ciururilor şi al curenţilor de aer.

Cântarul automatPrimeşte produsul ce trebuie cântărit şi îi lasă să treacă mai departe numai în

anumite doze egale şi precis determinate cantitativ. Odată cu cântărirea, aparatul înregistrează si numărul de cintariri sau cantitatea in kg, cu ajutorul unui înregistrator, prezentând astfel o situaţie exactă asupra cantităţilor de grâu ce trec prin el.

Caracteristici tehnice ale cântarelor automate:

Greutatea unei Şarje Capacitatea de Dimensiunile de gabarit Mm Greutatea

13

cântărită kg Lucru T/h Cântarului kg

lăţimea lungimea înălţimea

5 1,5 520 520 489 6010 2,5 520 610 489 10015 3,5 640 615 563 11520 4,6 640 715 563 16030 6,3 765 750 705 18050 10,0 876 950 810 525100 18,0 1160 1290 1050 685200 30,0 1260 1410 1230 1300500 65.0 1680 1900 1515 1380600 78,0 1835 2030 1725 1950

TRIORUL CILINDRICTriorul este utilajul care ajuta la pregătirea grâului pentru măciniş prin

separarea impurităţilor cu forma sferică sau apropiată de acesta, cum sunt: măzărichea, neghina şi sparturile sau corpuri străine mai lungi decât bobul de grâu (orez, ovăz).

Încărcarea specifică a trioarelor normale este de 200 - 300 kg/m2xh, a triorului de mare capacitate 800- 900 kg/m2xh şi a ultra trioriului de 1300-1500 kg/m2xh. Suprafaţa de lucru a trioarelor cilindrice se alege astfel încât în cazul separării neghinei şi măzărichii să aibă alveolele cu diametrul de 4,5 - 5,25 mm, pentru cele principale iar pentru cele de control cu diametrul de 3,5- 4,5 mm. Pentru separarea ovăzului la cele principale se iau alveole cu diametrul de 8-10 mm iar la cele de control 9-11 mm.

Turaţia trioarelor cilindrice cu alveole variază în limitele a 35 - 45 rot/min. Diametrul mantalei cilindrice cu alveole se recomandă între limitele a 300 - 800 mm, iar lungimea de 750 - 3000 mm.

Dimensiuni orientative pentru diametrul alveolelor, mmDenumirea seminţei Pentru separarea

impurităţilor lungiPentru separarea

impurităţilor scurteGrâu 8; 8.5; 9 4.75 ; 5

TRIORUL SPIRALServeşte la recuperarea boabelor sănătoase şi a sparturilor care trec în

masa de corpuri străine, precum şi la sortarea diferitelor grupuri de corpuri străine care se găsesc în amestec. Principiul de funcţionare constă în separarea corpurilor străine pe grupe de fracţiuni şi a boabelor ce se găsesc în amestec, se face folosind diferenţa de greutate specifică şi de forma care determina rostogolirea lor cu viteze diferite şi pe traiectorii diferite.

14

Avantajul triorului spiral:- nu trebuie supravegheat în funcţionare, reglarea debitului făcându-se o data la început- nu se consuma forţe motrice, ele lucrând numai prin forţa gravitaţiei Dezavantajul triorului spiral:- are capacitate mică (100-150kg/h) faţă de celelalte trioare Viteza de deplasare a boabelor se recomandă să fie 0,5-1,5 m/s Productivitatea depinde de înălţimea triorului şi de diametrul suprafeţei

elicoidale.

DECOJITOARELEMaşinile de decojit au ca scop îndepărtarea prafului aderent pe suprafaţa bobului sau depus în şănţuleţul acestuia, să elimine bărbiţa, să sfarme şi să îndepărteze bulgăraşii mici de pământ care nu au fost separaţi până la aceasta fază. Totodată se desprind şi părţi din straturile exterioare ale învelişului şi, parţial, embrionul.

Decojitorul dublu tip DD 714:- diametrul 700 mm- lungimea mantalei 1400 mmGrâul intrat în utilaj prin gura de alimentare este aruncat pe suprafaţa

interioară a mantalei de către rotorul cu palete. Când grâul vine în contact cu suprafaţa aspră a mantalei, praful, bărbiţa şi partea superficială 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.

Praful şi cojile dislocate de pe suprafaţa boabelor trec forţat prin golurile din ţesătura mantalei. O parte din acest praf cade liber şi se evacuează pe gurile de jos, iar o parte este antrenat de curentul de aer şi depus în camera de deasupra cilindrului de sus de unde, sub acţiunea greutăţii lui, se deschide clapeta şi cade prin canalul lateral până iese din maşina. Cu cât viteza periferică a paletelor este mai mare, cu atât efectul de decojire este mai bun. Când însă viteza perfiferică depăşeşte o anumită limită, boabele se sparg şi o parte din ele trec cu praful prin ţesătura mantalei.

Turaţia optimă a tamburului cu palete este de 275 rot/min, iar viteza periferică 13-15 m/s.

La deplasarea grâului în interiorul maşinii contribuie în primul rând înclinarea paletelor faţă de generatoarea cilindrului mantalei. În interiorul cilindrului boabele au o traiectorie elicoidala întrerupta din loc în loc datorita alunecărilor pe suprafaţa mantalei. Drumul parcurs de un bob în interiorul mantalei este direct proporţional cu lungimea paletei şi numărul de spire parcurs de bob până la ieşire din interiorul cilindrului.

Micşorarea conţinutului de substanţe minerale ale grâului se produce prin îndepărtarea prafului mineral aderent precum şi prin îndepărtarea unei părţi din înveliş care se caracterizează printr-un conţinut mai ridicat de substanţe minerale.

15

Cantitatea de boabe sparte pune în evidenţă modul de funcţionare a maşinii. Daca la decojire rezultă mai mult de 1% sparturi trebuie determinate imediat cauzele provocării spargerii boabelor de grâu.

Operaţia de decojire se efectuează în mod obişnuit în trei trepte.Praful rezultat în prima treapta este în cea mai mare parte de natura

minerala, acesta numindu-se praf negru. În treapta a doua şi a treia rezultă praf de natură organică care se numeşte praf alb sau tărâţa de curăţitorie. Praful negru reprezintă cea 0,5% iar praful alb cea 1-1,2% raportat la cantitatea de grâu intrat la curăţire.

Atât în prima cât şi în a doua treaptă încărcarea specifică a decojitoarelor este de 1000 – 1200 kg/m2/h.

MAŞINA DE SPĂLAT GRÂUEfectul de lucru al maşinilor de spălat este condiţionat de gradul de încărcare

al utilajului, consumul de apă şi viteza periferică a paletelor rotorului. Pentru ca efectul de lucru să fie bun, aceşti parametrii funcţionali trebuie menţinuţi în anumite limite. Astfel consumul de apă, de 1-3 l/kg este în funcţie de conţinutul de impurităţi şi de conţinutul de umiditate al masei de grâu. Viteza periferică optimă a paletelor este de 18-19 m/s, depăşirea acesteia conduce la un procent ridicat de sparturi şi la o decojire intensă a boabelor, efectul nedorit în aceasta operaţie tehnologică, deoarece endospermul se poate impurifica cu suspensiile minerale din apa de spălare, iar coaja dislocată înfundă orificiile mantalei.

APARATUL DE UMECTATUmectarea cerealelor se face în mod obişnuit prin trei procedee:- primul procedeu foloseşte maşina de spălat;- al doilea procedeu este cel în care se foloseşte aparatul de umectat simplu cu cupe;- al treilea procedeu este cel în care se foloseşte pulverizarea apei;

Aparatul de udat cu cupe are o construcţie foarte simplă, se compune din discul cu cupe l, turbina 2, bazinul cu apa 3 şi jgheabul de dirijare a apei 4. Unele tipuri mai complicate sunt prevăzute şi cu un sistem de roţi dinţate 5 şi o roată de acţionare 6. Funcţionarea aparatului de udat cu cupe poate fi asigurată fie prin forţa grâului fie prin primirea unei forţe de acţionare dinafară.

SEPARATOARELE MAGNETICEPentru reţinerea impurităţilor feroase din masa de cereale se folosesc

magneţi permanenţi sau electromagneţi. Aparatele magnetice lucrează pe principiul magnetului permanent, sistem potcoava, care creează între polii magnetului un câmp magnetic.

Cerealele sunt dirijate prin acest câmp magnetic într-un strat subţire cu viteză redusă, pentru ca toate corpurile feroase să poată fi reţinute. În cazul magneţilor permanenţi, stratul de cereale trebuie să fie de 8 - 10 mm. Unghiul sub care trec cerealele pe polii magnetului trebuie să fie mai mic de 90.

16

Îndepărtarea impurităţilor metalice feroase reţinute se face manual, la interval de 4h. Puterea de ridicare a unei potcoave de magnet trebuie să fie de minimum 15 kg la o lăţime de 40 mm şi minimum 9 kg pentru o lăţime de 35 mm.

Numărul potcoavelor într-un magnet este în funcţie de cantitatea supusă curăţirii, considerându-se drept încărcare maximă 150 kg pentru un magnet potcoava cu o lăţime de 40 mm. Locul de montaj al magneţilor este înainte de intrarea cerealelor în maşinile de curăţat şi în mod obligatoriu, înainte de intrarea grâului la măcinat.

4.2.1. Calculul capacităţii de producţie a secţiei de pregătire a cerealelor pentru măciniş

- capacitatea morii:Cm = 100 t/24h

- capacitatea curăţătorieiCc = Cm + ( 10-20%) x Cm

Admitem că vom calcula Cc cu 10% mai mare decât Cm.

Cc = 100 + x 100 = 110 t/24h

Cc = 110 t/24h- capacitatea curăţătoriei într-o oră

Cc/h = 110000/24 = 4584 kg/hCc/h = 4584 kg/h.

4.2.2. Calculul şi alegerea utilajelor din secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş

Calculul cântarului automatCântarul automat se calculează în funcţie de capacitatea cupei şi de numărul

de răsturnări pe minut. Alegem un cântar care face 3 răsturnări pe minut.Capacitatea cupei cântarului va fi:

= 25,5 kg

Vom alege un cântar cu capacitatea cupei de 30kg care face trei răsturnări /min.

Calculul separatorului aspiratorSe calculează în funcţie de încărcarea specifică şi capacitatea orară a

curăţătoriei. 17

Încărcarea specifică variază între 50-55 kg/cm/h. Considerăm o încărcare specifică de 50 kg/cm/h.

Calculăm lăţimea ciurului:

Lc = ≈ 92 cm

Voi alege un separator aspirator cu lăţimea ciurului de 100 cm.Vom alege SEPARATORUL ASPIRATOR TIP: SA 1212.

Caracteristici tehnici ale separatorului aspirator SA 1212:- capacitatea, în t/h 5- dimensiunea ciururilor, în mm 1200x 1200- suprafaţa ciururilor, în m2 3,6- debitul de aer necesar, m3/min 80- 95- turaţia axului de comanda a cadrului cu ciururi, în rot/min 350- dimensiunile exterioare, în mm

- lungime 1450- lăţime 1365- înălţime 1575

- puterea instalata, în kw 1,1- masa, în kg 570

Calculul triorului cilindricDimensiunile cilindrului : D = 0,6 m şi L = 2 mÎncărcarea specifică qsa este între 500-600 kg/m2.Se calculează suprafaţa necesară de trioare:

Snecesar = = = 7,64

Se calculează suprafaţa unui singur trior:

Strior = Π×D×L = 3,14×0,6×2 = 3,76

Numărul de trioare =

Voi alege două trioare cilindrice.Caracteristici tehnice:

Triorul rapid:- productivitate kg/h 3000- capacitatea de lucru la l m2 suprafaţa de manta, kg 800- diametrul cilindrului, mm 600- lunmgimea cilindrului, mm 2000- turaţie cilindru, rot/min 45- viteza periferica, m/s 1,0-1,5- puterea insatalata, kw 0,6- dimensiuni de gabarit Lxl, mm 2853x640

18

- masa, kg 350

Calculul triorului spiralSe calculează în funcţie de încărcarea specifică şi cantitatea de deşeuri

rezultate de la triorul cilindric. Cantitatea de deşeuri reprezintă maxim 5% din cantitatea de cereale.

Încărcarea specifică este cuprinsă între 120-150 kg/h.Calculăm cantitatea de deşeuri:

x4584 = 229kg

Alegem trior spiral cu:- înălţimea 2000 mm- diametru 600mm- viteza de deplasare a boabelor 0,5-1,5 m/s- încărcătura specifică 150 kg/h

Calculăm numărul de trioare spirale:

NTS =

Vom alege două triore spirale.

Calculul decojitoruluiAlegem decojitorul dublu: DD 714Dimensiunile cilindrului decojitorului sunt:- diametru 700 mm- lungimea 1400 mm Viteza periferică a paletelor 13-15 m/s Încărcarea specifică 900 kg/m2xhCalculăm suprafaţa necesară de decojire:

Snec =

Calculăm suprafaţa unui decojitor: Sdecoj = Π×D×L = 3,14×0,7×1,4 = 3,08Calculăm numărul de decojitoare:

Ndecoj =

Aleg doua descojitoare tip DD 714.

Calcul maşinii de spălat: Capacitatea maşinii de spălat este 6t/h.

NMS =

Alegem o maşina de spălat.

19

Calculul aparatului de umectat: Capacitatea aparatului este 5t/h.

N =

Alegem un aparat de umectat.Din calcul reiese un aparat umectat, dar fiincă obţinem făină grişată

pentru paste care la operaţia de măciniş trebuie să aibă umiditate mai mare vom folosi două trepte de umectare.

Calculul aparatului magnetic:Încărcarea specifică a unui magnet este de 150 - 180 kg/h Vom alege 180 kg / hCalculăm numărul de magneţi:

N =

Alegem 26 magneţiMagnetul are lăţimea de 0,04 m, iar lungimea totală de magneţi va fi:

Lt = 0,04×26 = 1,04 lăţime magneţi

Calculul numărului de celule de odihnă Dimensiunile unei celule de odihnă:

- lungimea 2m- lăţimea 2m - înălţimea 12 m

Pentru grâu capacitatea celulelor pe zi este: 4584x24 = 110016 kg

Calculăm volumul unei celule: V = 2x2xl2 = 48 m3

Masa hectolitrică a grâului este: 82kg/hl = 820kg/ m3

Capacitatea unei celule va fi: 48x820 = 39360 kg/ m3

Calculăm numărul de celule: 110016/39360 = 2,79 =3

Vom alege trei celule (plus încă 1 de rezervă).

4.3. Stabilirea şi descrierea fluxului tehnologic adoptat pentru secţia de pregătire a cerealelor pentru măciniş

Procesul de pregătire a grâului pentru măciniş se realizează în secţia de curăţătorie ce cuprinde operaţiile de separare a corpurilor străine de prelucrare a

20

învelişului şi de condiţionare a grâului. Aceste operaţii au ca scop aducerea boabelor de grâu, într-o stare optimă favorabilă procesului de măciniş. Separarea corpurilor străine după mărime se realizează printr-o cernere succesivă de ciururi, cu dimensiunile orificiilor alese corespunzător.

Separarea corpurilor străine care se deosebesc de masa de cereale după mărime şi însuşiri aerodinamice se face cu ajutorul separatorului aspirator, de productivitate redusă, realizând o eficienţă mai mare de separare. Curăţirea se consideră eficace dacă se elimină 65-70% din corpurile străine existente în grâu. Reducerea productivităţii este legată de o viteză mai mică de separare a cerealelor pe site, datorită micşorării înclinării casetei cu site.

Separarea corpurilor străine care se deosebesc de masa de cereale după forma şi lungime se efectuează cu triorul cilindric. Acestea pot separa corpuri străine mai scurte decât bobul de grâu şi au forma sferică sau, corpuri străine mai lungi decât bobul de grâu.

Recuperarea boabelor sănătoase şi a sparturilor de grâu care trec în masa de corpuri străine precum şi sortarea diferitelor grupuri de corpuri străine care se găsesc în amestec se face cu ajutorul triorului spiral (elicoidal).

Triorul spiral separă amestecul de boabe pe baza diferenţei de viteza de alunecare pe un plan înclinat, acestea având mase şi coeficienţi de frecare de alunecare diferiţi.

Pentru reţinerea impurităţilor feroase din masa de cereale se folosesc magneţi permanenţi. Cerealele sunt dirijate printr-un câmp magnetic într-un strat subţire cu viteza redusa, pentru ca toate corpurile feroase să poată fi reţinute.

Decojitoarele au ca scop îndepărtarea prafului aderent pe suprafaţa bobului sau depus în şănţuleţul acestuia să elimine bărbiţa, să sfarme şi să îndepărteze bulgăraşii mici de pământ care au fost separaţi până în această fază.

Îndepărtarea impurităţilor existente pe suprafaţa boabelor de grâu nu se realizează în totalitate prin operaţiile repetate de la decojire. Pentru accentuarea îndepărtării acestora se poate aplica şi operaţia de spălare. Simultan cu spălarea se produce şi condiţionarea hidrică.

Spălarea grâului duce la un consum exagerat de apa. Acest consum este influenţat de gradul de impurificare a masei de grâu şi de conţinutul de umiditate al acestuia. El variază între 1-3 l de apa pentru l kg grâu.

Se poate spune că dintre operaţiile tehnologice de pregătire a grâului pentru măciniş, condiţionarea este operaţia care influenţează cel mai mult asupra bobului întreg. De aceea prin condiţionare se influenţează în mare parte procesul tehnologic de măciniş, gradul de extracţie, conţinutul de substanţe minerale ale făinii, separarea germenilor de grâu şi într-o anumită măsura însuşirile de panificaţie ale făinii.

Condiţionarea constă din adăugarea unei anumite cantităţi de apa unei cantităţi de grâu. Operaţia se efectuează în proces continuu prin stropirea grâului

21

cu apa ca atare sau sub forma pulverizată. După umectare grâul rămâne în repaus (la odihnă) timp de mai multe ore.

4.4. Dimensionarea tehnologică a utilajelor din secţia de măciniş

4.4.1. Alegerea valţurilor şi repartizarea lungimii de tăvălug pe pasaje

Valţul de moară este un utilaj modern complet mecanizat şi automatizat, constituind principalul utilaj tehnologic folosit în operaţiile de mărunţire. Organele de lucru le constituie tăvălugii care se rotesc în sensuri contrare.

Avantajul mărunţirii constă în aceea că suprafaţa de contact cu boabele în timpul solicitării este foarte mică. La anumite viteze unghiulare şi datorită unei caracteristici a suprafeţei de lucru, acţiunea tăvălugilor asupra boabelor în procesul de mărunţire este asemănătoare unei acţiuni instantanee, deoarece aceştia sunt tangenţi pe generatoare.

Suprafaţa cilindrică a tăvălugilor poate fi riluita sau neteda, alegerea făcându-se în funcţie de procesul tehnologic. Dacă tăvălugii se folosesc pentru sfărmarea boabelor şi separarea endospermului de înveliş, suprafaţa va fi rifluita; iar daca se folosesc la transformarea particulelor de endosperm în făină suprafaţa va fi netedă.

Dimensiunile tăvălugilor pentru valţuri

Simbol Denumirea Dimensiunile, în mm Masa, kgD L A Fără

fusuriCu fusuri

G Valţuri pentru grâu

250 800 1456 244 287250 1000 1566 305 348

Caracteristicile tehnologice ale tăvălugilor rifluiti sunt profilul riflurilor, numărul şi poziţia acestora pe tăvălugii pereche.

Profilul riflului se caracterizează prin unghiul tăişului şi unghiul spatelui riflului. Riflurile pot avea înclinare stângă sau dreapta, iar la tăvălugii pereche trebuie sa aibă acelaşi sens de înclinare.

22

Referitor la numărul riflurilor se discuta despre doi parametrii: nr - număr de rifluri pe 10 mm lungime de circumferinţa a tăvălugului NR - număr total de rifluri pe circumferinţa tăvălugului.

Legătura dintre cei doi parametrii este data de relaţia: NR=HD/1 OxnR=nD/T

Unde D - diametrul tăvălugilor şi T pasul rifurilorPoziţia riflurilor are un rol deosebit de important în procesul de mărunţire.

Prin poziţia riflurilor se înţelege situaţia în care se găsesc faţa şi spatele riflurilor de pe tăvălugul rapid, în raport cu faţa şi spatele riflurilor de pe tăvălugul lent în timpul rotirii. După posibilităţile de intersecţie a riflurilor celor doi tăvălugi pereche, se disting patru poziţii:

- poziţia tăiş pe tăiş (T/T) în care tăvălugul rapid este aşezat astfel ca tăişul riflurilor să se afle în direcţia sensului de rotaţie, iar tăvălugul lent cu tăişul riflurilor în direcţia inversă sensului de rotaţie astfel ca tăişul riflurilor tăvălugului rapid să acţioneze pe tăişul riflurilor tăvălugului lent.

- poziţia tăiş pe spate (T/S) unde tăişul riflurilor tăvălugului rapid acţionează pe spatele riflurilor tăvălugului lent.

- poziţia spate pe tăiş (S/T) în care spatele riflurilor tăvălugului rapid acţionează pe tăişul riflurilor tăvălugului lent.

- poziţia spate pe spate (S/S) în care spatele riflurilor tavagului rapid acţionează pe spatele riflurilor tăvălugului lent.

Tăvălugii se aşează în una din cele patru poziţii, în funcţie de scopul urmărit în prelucrarea produsului.

În poziţia tăiş pe tăiş predomină efectul de forfecare, obţinându-se o cantitate mare de grişuri mari şi o cantitate foarte mică de pulberi făinoase.

În poziţia spate pe spate apare la început un efect de compresiune urmat de unul de forfecare obţinându-se o cantitate foarte mică de grişuri mari şi creşte procentul de pulberi făinoase şi produse de granulaţie mică şi mijlocie.

Unghiul de înclinare al riflurilor se alege astfel ca el să fie mai mic decât unghiul de frecare al produsului care se macină.

Caracteristici funcţionalePiesele şi mecanismele de alimentare l, 2, 3, 4, 5, 6, 7 şi 8 sunt acţionate prin

greutatea produsului venit la măcinat, astfel: produsului acumulat până la o anumita înălţime în cilindrul de sticla acţionează asupra discurilor montate pe tija l, care se află în contact cu dispozitivul de comandă prin contactul 2 şi pârghia de înregistrare 3. Dispozitivul de comanda prin contact este alcătuit dintr-o clapetă mobilă cu lungimea egală cu cea a tăvălugilor şi pe care cade tot produsul ce vine din cilindrul de sticla. Ajuns în această poziţie produsul este antrenat de distribuitorii 4 de unde ajunge prin cădere la primul tăvălug de alimentare 6, deasupra căruia funcţionează clapeta 5. Tăvălugul alimentator 8 scoate produsul din celelalte mecanisme de alimentare şi-l dirijează spre tăvălugii măcinători. Pentru ca produsul să nu se împrăştie şi pentru dirijarea exactă în zona de lucru este aplicată panta de alimentare 7. După trecerea produsului prin tăvălugii măcinători 9, acesta este colectat şi evacuat cu şnecul 11. Curăţirea suprafeţei 23

tăvălugilor este asigurată de cuţitele 12 sau periile 13. Evacuarea produselor se face prin cădere libera din treimia valţului. Tăvălugii măcinători sunt din fontă călită prin turnare în cochile. Lungimea tăvălugilor la acest tip de valţ este de 1000 mm, iar diametrul de 250 mm.

Calculul valţurilorPentru a determina lungimea totală de tăvălugi, trebuie stabilită mai întâi

încărcarea specifică pe valţuri. Aceasta variază între 40-60 kg/cm. ţinând cont că media de încărcătură este de 50 kg/cm, se va adopta aceasta.

Numărul total de centimetrii de tăvălugi necesari pentru prelucrarea a 100 t de grâu este:

Lt =

Lt = 2000 cmAceşti 2000 cm trebuie împărţiţi pe cele două linii de prelucrare: pe şroturi

şi pe măcinătoare. Raportul dintre lungimea liniei de măcinătoare, Lm, şi lungimea liniei de şroturi, Lşr , este cuprins între 1,3-1,6 pentru un măciniş cu două sortimente 31 + 45%.

Aleg raportul:

Lungimea totală de valţ, va fi:Lm+Lşr = 1,5+1 = 2,5

Lşr =

Lm =800×1,5 = 1200După determinarea lungimilor totale ale tăvălugilor ce revin pentru fiecare

din cele două linii, se trece la distribuirea părţii corespunzătoare pe pasaje.Pentru măcinişul cu extracţie de 33 + 45% vom avea 6 şroturi şi 14

măcinătoare, incluzând desfăcătoarele şi măcinătoarele de refuz.Considerăm valţuri cu tăvălugi de 1000 mm (cu lungimea totală de 200 cm)

şi de 800 mm (cu lungimea totală de 160 cm).

Repartizarea lungimii de tăvălug pe pasaje:

Pasaj Indici orientativi de lungime faţă de total fază

Lungimea rezultată în

cifre absolute, cm

Lungimea în care se poate încadra real,

cm

Lungimea totala faţă de

real, %

Numărul de valţuri, bucăţi

Şrort I 14 112 100 11,90 1/2x1000Şrort II 22 176 200 23,80 1x1000

24

Şrort III 22 176 200 23,80 1x1000Şrort IV 17 136 160 19,05 1x800Şrort V 14 112 100 11,90 1/2x1000Şrort VI 11 88 80 9,53 1/2x800

Total şroturi 100 800 840100 1, 1/2x800

3x1000Dl 8 96 100 7,14 1/2x1000Ml 14 168 160 11,43 1x800M2 13 156 160 11,43 1x800M3 11 132 160 11,43 1x800M4 6 72 80 5,71 1/2x800D2 5 60 80 5,71 1/2x800

MR1 4 48 80 5,71 1/2x800M5 8 96 100 7,14 1/2x1000M6 7 84 80 5,71 1/2x800M7 6 72 80 5,71 1/2x800M8 5 60 80 5,71 1/2x800

MR2 4 48 80 5,71 1/2x800M9 5 60 80 5,71 1/2x800M10 4 48 80 5,71 1/2x800

Total măcinat 100 1200 1400 100 7, 1/2x8001x1000

Total general 2000 2240 9x800 4x1000

După efectuarea calculelor se constată că lungimea totală de tăvălugi a crescut cu 240 cm, ceea ce atrage după sine o reducere a încărcăturii specifice pe valţuri.

qv =

4.4.2. Alegerea sitelor plane şi repartizarea suprafeţei de cernere pe pasaje

Produsele rezultate în urma trecerii prin pasajele de valţuri trebuie sortate după mărimea particulelor, pe clase de granulozităţi şi în funcţie de acestea sunt distribuite fie la formarea tipului de făină cerut, fie la o nouă operaţie de măcinare. Sortarea se realizează cu ajutorul sitelor plane.

Calculul necesarului de site planeSuprafaţa netă de cernere (m2) 22

25

Numărul ramelor pe pasaje 12Excentricitatea, mm 45Turaţia, rot/min 200Dimensiuni de gabarit, mm- lungime 2800 - lăţime 1910- înalţime 3860- puterea necesară, KW 1,5- încărcarea specifica 500-550Se stabileşte încărcarea specifică a sitei de 500kg/m2 .Suprafaţa totala de cernere este :

Raportul dintre suprafaţa de cernere de la măcinătoare şi suprafaţa de cernere de la şroturi este 1-1,2.

Suma ambelor suprafeţe, va fi: 1,2+1 = 2,2

Suprafaţa de cernere pentru şroturi este :

Ssr =

Suprafaţa de cernere pentru măcinătoare :Sm = 90,9x1,2=109,08 ≈ 109 m2

Sitele plane au 4 pasaje cu suprafaţa unui pasaj de 5.5 m2.

Repartizarea suprafeţei de cernere pe pasaje:

Pasaj Suprafaţa fata de

total cernere , %

Suprafaţa rezultata in cifre

absolute, m2

Suprafaţa in care se poate incadra real,

m2

Supra fata reala

fata de total, %

Număr de site plane, bucăţi

Şrort I 12 11 11 10,63 2/4Şrort II 15 14 16,5 15,94 3/4Şrort III 15 14 16,5 15,94 3/4Şrort IV 12 11 11 10,63 2/4Şrort V 8 7 11 10,63 2/4Şrort VI 7 6 5.5 5,31 1/4

So l 6 5 5.5 5,31 1/4

So 2 5 4 5.5 5,31 1/4

So 3 5 4 5.5 5,31 1/4

26

Sistem perie 10 11 10 9,66 -

Recernere filtru

5 4 5,55,31 1/4

Total şroturi 100 91 103,5 100 4 + 1/4

D1 6 7 11 8,06 2/4M1 13 14 16,5 12,08 3/4M2 13 14 16,5 12,08 3/4M3 9 11 11 8,06 2/4M4 7 7 11 8,06 2/4D2 5 5 5.5 4,03 1/4

MR1 5 5 5.5 4,03 1/4M5 7 7 11 8,06 2/4M6 5 5 5,5 4,03 1/4

M7 5 5 5.5 4,03 1/4M8 4 4 5,5 4,03 1/4

MR2 4 4 5,5 4,03 1/4M9 4 4 5,5 4,03 1/4M10 4 4 5,5 4,03 1/4

Sistem perii si finisori

6 7 107,33

Recernere filtru

3 4 5,5 4,03 1/4

Total măcinătoare

100 109 136,5100

5 + 3/4

Control faină 10 22 22 1Total general 222 260 11

Din calculul efectuat, pentru corelarea suprafeţelor între pasaje suprafaţa de cernere a crescut de la 200 la 260 ceea ce duce la o încărcare specifică de:

qs =

4.4.3. Alegerea şi calculul necesarului de maşini de griş

Maşina de griş efectuează sortarea produselor după indici geometrici (granulozitate), în care scop se foloseşte atât efectul de cernere prin site, cât şi însuşirile aerodinamice ale particulelor aflate sub acţiunea unui curent de aer. Are loc un proces de auto-sortare, particulele mai grele se situează în straturile inferioare, în contact direct cu sita, iar particulele uşoare se plasează în straturile superioare.

Produsul supus curăţirii la maşina de griş este un amestec de particule de endosperm curat, particule curate de tărâţe şi particule formate din părţi de endosperm şi de înveliş aderent.

27

Maşina de griş dublă GD 35xl6Maşina de griş dublă cu două rânduri suprapusă de site primeşte produsul de

prelucrat prin tubul de alimentare l, confecţionat din sticla. În maşină, produsul este introdus în pâlnia de alimentare 2 fiind uniform distribuit pe toata lăţimea sitelor. Din pâlnia de alimentare produsul cade pe clapeta înclinată 3, care finisează distribuirea perfectă a acestuia pe întreaga sită.

Sitele de cernere montate în cadrul port-sita 4 pe două rânduri suprapusă sunt fixate în cadrul oscilat superior. Ramele cu site, câte 4 pentru fiecare cadru port-sita, sunt prevăzute cu periile 6 de curăţire a sitelor.

Produsul ajuns pe site intră sub acţiunea oscilaţiilor cadrului port-sita, astfel dirijate încât să imprime o mişcare orizontală şi verticală a produsului, care va înainta în salturi pe suprafaţa sitelor, concomitent cu manifestarea acestui efect, apare şi cel imprimat de acţiunea curentului de aer aspirat din camera superioară de depresiune 8. Deasupra camerei de depresiune apare un canal longitudinal 9 prin care se face legătura de aspiraţie între fiecare din cele 12 compartimente, prin rozetele de rodaj 10 şi reţeaua centrala de aspiraţie prin racordul 11.

Calculul necesarului de maşini de grişÎncărcarea specifică a unei maşini de griş o luăm de 250 kg grâu măcinat

în 24h pentru l cm lăţime de sită.Calculăm lăţimea totală de sită

lt = cm = 4000 mm

Lăţimea ciurului o luăm de 350.

Numărul maşinilor de griş:

NMG =

Caracteristici tehnice ale maşinii de griş duble GD 35x16Lungime 3130 mmLăţime 950 mmînălţime 1300 mmGreutate 950 kgMotor necesar 0,8 KW/1420 rot/minTuraţia axului cu excentric 450 rot/minNumăr rame de cernere 16Consum de aer 55 mc/min

Capacitatea maşinilor de griş cu doua rânduri suprapuse de site este următoarea:

pentru griş mare 12kg/hpentru griş mijlociu l0kg/h

28

pentru griş fin 8kg/hpentru dunst 6kg/h

4.4.4. Alegerea şi calculul necesarului de finisoare de tărâţe

Pentru extragerea completă din măciniş a părţilor de făină aderente la tărâţe se folosesc finisoare de tărâţe FT 30- 60 şi FT 40- 80. Acestea pot deservi două cicluri tehnologice paralele şi se montează între ultimele pasaje de şrot şi cele de măcinare.

Verificarea finală a calităţii făinii se face cu centrifuga de control CF 40/80. Prin centrifugare se elimină corpurile străine (tărâţe, sfoara). Dislocarea celei mai mari părţi a miezului din bob se face prin măcinarea cu valâuri, dar părţile periferice ale acestuia sunt 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 o mărunţire a acestuia, iar învelişul rămâne sub forma unor particule mari.

Modul de funcţionareProdusul de măcinat intra în utilaj prin gura de alimentare şi apoi este

preluat de segmentul de şnec de pe axul rotorului şi împins în interiorul mantalei unde paletele rotorului îi antrenează şi îi aruncă puternic pe suprafaţa acestuia.

Prin antrenare şi lovire, o mare parte din miezul rămas pe înveliş este dislocat sub formă de particule mici, care trec prin orificiile mantalei şi se colectează în treime, de unde se evacuează şi se trimit la un pasaj de cereale la sitele plane.

Produsele mari (tărâţa), care nu trec prin orificiile mantalei sunt transportate de paletele rotorului până la gura de evacuare prin care părăsesc utilajul. De obicei merg la şrotul VI, dacă produsul iniţial provine de la şrotul V sau la tărâţă dacă produsul iniţial provine de la şrotul VI.

Calculul finisoarelor de tărâţePentru acest calcul se ia 0,5 t/h pentru produse tărâţoase de granulaţie mare

şi 0,3 t/h pentru produse tărâţoase de granulaţie mică.dacă se consideră că primele refuzuri de la şroturile IV , V, VI reprezintă 7,5%, 7%, 5% faţă de grâul intrat la şrotul I, se determină cantităţile de produse de granulaţie mare ce trebuie prelucrate.

Şr IV M = t

Şr V M = t

29

Şr VI M = t

Capacitatea de producţie a unui finisor de tip FT 40/80 este de 12 t/24h, iar a unui finisor FT 30/60 este de 7,2 t/24h.

Alegem un finisor FT 40/80 pentru şroturi Sr IV M.Alegem un finisor FT 30/60 pentru sroturile Sr V M si Sr VI M.Pentru produse de granulaţie mică se ia în calcul pentru Sr IV m 4%, pentru

Sr Vm 3% si pentru srotul VI m 3%.

Sr IV m = t

Sr V m = t

Sr V m = t

Alegem un finisor FT 40x80 pentru cele trei şroturi mici: SrIVm, SrVm si SrVIm.

4.5. Stabilirea şi descrierea fluxului tehnologic adoptat

pentru secţia de măciniş

Fazele de prelucrare într-un măciniş dezvoltat sunt:1) Procesul de şrotare, unde urmăreşte să se separe cea mai mare parte din

endospermul bobului prin sfărmarea repetată între tăvălugii rifluiti ai bobului şi a produselor intermediare cu înveliş. Endospermul este obţinut sub forma unor granule de dimensiuni mai mari sau mai mici la primele 3-4 pasaje, la restul pasajelor se urmăreşte prelucrarea speciala a părţilor de bob după extragerea masei de endosperm.

2) Sortarea grişurilor. Aceste pasaje de sortare se numesc sortire şi de obicei se prevede un sortir pentru grişuri şi unul pentru dunsturi. Grişurile mari nu necesită o sortare suplimentară şi sunt trimise la curăţat direct la maşinile de griş. La sortire se trimit amestecul de grişuri mijlocii şi mici de Ia şroturile I,II,III. Pe lângă grişurile mici şi mijlocii la sortirul de grişuri rezultă şi dunsturi şi făina. Făina este dirijata în fluxul de făină de calitatea a Il-a, iar dunsturile se trimit la sortirul de dunsturi.

30

3) Curăţirea grişurilor şi a dunsturilor. Urmăreşte sortarea acestor produse după mărime şi separarea părţilor cu înveliş ce pot fi prezente în amestecul de granule de endosperm. Se realizează cu maşinile de gris.

4) Desfacerea grişurilor. Pentru îndepărtarea părţilor de înveliş de pe particulele de grişuri mari şi mijlocii, acestea sunt supuse unei prelucrări speciale la valţuri unde sub o acţiune uşoara a suprafeţelor de lucru a tăvălugilor, particulele se desfac în mai multe bucăţi. Urmează apoi faza de separare prin cernere a particulelor care au dimensiuni de mărimea grişurilor şi dunsturilor, după care sunt trimise din nou la maşinile de griş pentru eliminarea completă a părţilor nevaloroase. Operaţia se realizează cu ajutorul desfăcătoarelor. Totodată desfăcătorul sfarmă în mai multe bucăţi şi particulele de endosperm.

5) Măcinarea grişurilor şi dunsturilor de calitatea I, operaţie efectuata la 3-4 pasaje speciale de măcinare.

6) Măcinarea grişurilor şi dunsturilor de calitatea Il-a, operaţie efectuată la 5-6 pasaje de măcinare cu tăvălugii refluiţi.

7) Prelucrarea de finisare a ultimelor produse, în cel mai mare grad tărâtoase, ce mai conţin resturi de endosperm aderente pe ele. Prelucrarea acestor produse se face atât la valţuri cu tăvălugii rifluiti, cât şi la maşini finisoare cu palete sau periile de tărâţe.

8) Compunerea sortimentelor de făină din mai multe fluxuri de pasaje, în funcţie de calitatea acestora. Aceasta operaţie se încheie cu controlul făinii înainte de ambalare.

Bibliografie

1. M.Cretu, F.Oancea, C. Malureanu, Diagrame pentru măcinarea cerealelor, Ed. Tehnica, Bucureşti, 1977;

2. Radu Ripeanu, Tehnologia moraritului, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucureşti, 1963;

3. Ionel Costin, Cartea morarului, Ed. Tehnica, Bucureşti, 1988;4. Ionel Costin, Tehnologii de prelucrare a cerealelor in industria

moraritului, Ed. Tehnica, Bucureşti;5. Mihai Leonte, Tehnologii si utilaje in industria moraritului. Macinisul

cerealelor, Ed. Millenium, Piatra Neamţ, 2002;6. Constantin Banu, Manualul inginerului de industrie alimentara, I, II, Ed.

Tehnica, Bucureşti, 2002;

31