Podstawy naukowe i praktyka zwiększania wydajności przemiału odmianowego pszenicy piekarskiej (cz. 3)

WNIOSKI.

1. Opracowano naukowe podstawy poprawy efektywności technologii przemiału odmianowego pszenicy piekarskiej.
2. Naukowo uzasadniono priorytetowe obszary badawcze obejmujące wykorzystanie operacji obłuskiwania do intensyfikacji procesów technologicznych na etapach przygotowania i przemiału ziarna, zmniejszenia ich struktury oraz stworzenia innowacyjnych technologii oszczędzających zasoby i energię.
3. Określono technologiczne czynniki wpływu i opracowano system środków kontroli jakości produktu i zużycia energii podczas stosowania operacji obłuskiwania z powierzchniami ściernymi w mieleniu odmianowej pszenicy piekarskiej.
4. Ustalono, że proces technologiczny obłuskiwania ziarna zapewnia jego oczyszczenie z zanieczyszczeń ze skutecznością proporcjonalną do wskaźnika obłuskiwania i przy wartościach odpowiednio 2,5 % i 3,5 % usunięcie śmieci i zanieczyszczeń ziarna jest równe maksymalnej możliwej skuteczności oczyszczania sitowo-powietrznego, tj. odpowiednio 55 % i 32 %. Przy wartościach wskaźnika łuszczenia przekraczających 5,0 %, usuwanie zanieczyszczeń osiąga 80…90 %.
5. Po raz pierwszy ustalono, że zastosowanie operacji technologicznej łuszczenia jako przygotowania ziarna do WTO zmienia kinetykę absorpcji wody i powoduje nowe tryby technologiczne nawilżania i odwadniania, które zapewniają możliwość jednoetapowego kondycjonowania zdecydowanej większości partii pszenicy pochodzenia krajowego ze wzrostem wilgotności do 6,0% i skróceniem czasu odwadniania o 25%. Gwałtowny spadek żywotności ziarna w wyniku łuszczenia określa odpowiednią wartość wskaźnika łuszczenia ziarna w przygotowaniu do WTO, która nie przekracza 3,0%.
6. Udowodniono, że mielenie obłuszczonego ziarna charakteryzuje się wzrostem jakości otrzymanych produktów zbożowych, który jest proporcjonalny do wartości wskaźnika obłuskiwania oraz wzrostem liczby dużych i średnich zbóż o 1,1…1,25 razy kosztem małych produktów. Energochłonność mielenia ziarna obłuszczonego jest średnio o 30-50% niższa niż ziarna nieobłuszczonego.
7. Po raz pierwszy opracowano kompleksowy wskaźnik efektywności technicznej i ekonomicznej, który obiektywnie ocenia procesy produkcji mąki podczas przemiału pszenicy w piekarni odmianowej. Analiza jego wartości wykazała, że ekonomiczna wykonalność całkowitej wydajności mąki dla większości partii przemiału pszenicy pochodzenia krajowego nie przekracza 73…74%.
8. Po raz pierwszy opracowano naukowe podstawy i praktyczne metody innowacyjnej technologii przetwarzania ziarna. Zastosowanie łuszczenia jako głównego sposobu przygotowania ziarna do przemiału, w porównaniu z typową technologią, pozwala zmniejszyć strukturę przygotowania o 7…9 operacji. Wskaźniki ilościowe i jakościowe produktów zbożowych powstających podczas mielenia obłuszczonego ziarna determinują odpowiednią zmianę struktury etapu mielenia, która również charakteryzuje się znaczną redukcją.
9. Opracowane innowacyjne konstrukcje młyna rozdrabniającego obejmują:Opracowano następujące urządzenia technologiczne, które zostały wprowadzone do produkcji seryjnej i są wykorzystywane do wdrażania innowacyjnych technologii rozdrabniania odmianowej pszenicy piekarniczej: maszyny do łuszczenia i obierania MAO, maszyny do łuszczenia i rozdrabniania Cascade, podgrzewacze ziarna typu PZ, rozbieracz ESM-1.5, separatory sitowe LUCH ZSO. Nowatorstwo tych rozwiązań potwierdza pięć patentów Ukrainy, z których dwa to wynalazki, a trzy to wzory użytkowe.
   • Zmniejszenie liczby systemów mielenia o niskiej wydajności w młynach do mąki z 3 do 2 oraz systemów mielenia o średniej i wysokiej wydajności z 4 lub 5 do 3, które realizują niskie tryby mielenia łuskanego ziarna;
   • wyłączenie procesów mielenia i obróbki sitowej drobnych zbóż i plew z technologii wzbogacania;
   • zmniejszenie liczby systemów mielenia młynów o małej wydajności z 3 do 2, a młynów o średniej i dużej wydajności z 6…12 do 4 przy powszechnym zastosowaniu maszyn typu dezintegrator w celu zwiększenia produkcji mąki;
   • kompleksowe i zróżnicowane wykorzystanie procesów technologicznych mielenia i przesiewania w systemach mielenia produktów skorupowych według struktury: młyn walcowy – rozdrabniacz – rozdrabniacz – przesiewanie i rozdrabniacz – przesiewanie.
10. Zaproponowano nową zasadę zintegrowanej modułowej konstrukcji młynów o różnej wydajności. Wykorzystując zaproponowane uniwersalne moduły technologiczne, opracowano schematy technologiczne młynów o wydajności 30, 60, 120, 180 i 240 t/dobę. Proponowane innowacyjne technologie zostały wprowadzone do przemysłu i potwierdzają ekonomiczną wykonalność ich zastosowania w rozwiązywaniu problemów tworzenia nowych młynów lub rekonstrukcji istniejących. Stworzenie takich zakładów produkcyjnych wymaga średnio 1,3…1,7 razy mniej sprzętu i odpowiednio środków na jego zakup, a podczas pracy zużycie energii elektrycznej i powietrza do przetwarzania ziarna zmniejsza się odpowiednio o 1,05…1,08 i 1,4…2,0 razy.
11. Wyniki pracy zostały wdrożone w zakładach mielenia pszenicy odmian Khlibna Niva Agrofirm LLC, Protos AP LLC, Baza MTZ APK LLC, Derazhnya-Mlyn LLC, Baryshivkernoprodukt LLC, S1IK Novobatayskaya (Rosja) itp.
12. Szacowany efekt ekonomiczny wdrożenia opracowanego systemu mielenia pszenicy w młynach jest następujący: 30 t/dobę – 274 tys. UAH/rok; 60 t/dobę – 1 775 tys. UAH/rok; 120 t/dobę – 2 653 tys. UAH/rok; 240 t/dobę, a także zrekonstruowane zakłady z kompletnym wyposażeniem 250 t/dobę – 3 442 tys. UAH/rok.

Lista prac naukowych opublikowanych na temat rozprawy doktorskiej

• Vereshchynsky A.P. Nowe maszyny do wysokowydajnej obróbki powierzchni ziarna [Tekst] / A.P. Vereshchynsky // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. 2002, – Nr 5, – P.47-50.
• Vereshchinskiy A.P. Sposoby zwiększenia wydajności młynów o niskiej wydajności [Tekst] / A.P. Vereshchinskiy, A.V. Kroshko // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. 2004, – Nr 2, – P.39-40.
• Vereshchinskiy A.P. Maszyna do obróbki powierzchni ziarna w młynach [Tekst] / A.P. Vereshchinskiy // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2005. – Nr 4. – P.46-47.
• Vereshchinskiy A.P. Hulling of wheat in the technology of varietal grinding [Tekst] / A.P. Vereshchinskiy // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2008. – Nr 9. – P.52-55.
• Vereshchynsky A.P. Separator sitowo-powietrzny „LUCH ZSO” – najlepsze rozwiązanie w technologii czyszczenia ziarna [Tekst] / A.P. Vereshchynsky // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2009. – Nr 1. – P.34-36.
• Dmitruk E.A. Zredukowany proces technologiczny produkcji mąki [Tekst] / E.A. Dmitruk, V.B. Ilchuk, A.P. Vereshchynskyi, O.A. Chornyi, E.I. Kharchenko // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2009. – №2. – P.53-54.
• Vereshchynskyi O.P. Techniczna i ekonomiczna ocena efektywności przemiału odmian pszenicy [Tekst] / O.P. Vereshchynskyi // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2009. – Nr 9. – P.34-35.
• Vereshchynskyi, A.P. Praktyczne wykorzystanie kryterium techniczno-ekonomicznej oceny efektywności mielenia odmian pszenicy [Tekst] / A.P. Vereshchynskyi // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna – 2009. – Nr 10. – P.42-43.
• Vereshchynskyi, A.P. Przygotowanie ziarna przez łuszczenie w młynach odmianowego mielenia pszenicy [Tekst] / A.P. Vereshchynskyi // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2009. – Nr 11. – P.34-35.
• Vereshchinskiy, A.P. Podstawowe organizacyjne i techniczne podejścia do tworzenia udanych przemysłów przetwórstwa zbożowego [Tekst] / A.P. Vereshchinskiy // Przechowywanie i przetwarzanie zboża. – 2010. – Nr 12. – P.25-27.
• Vereshchynskyi, A.P. Is it expedient to remove small grain during the varietal milling of wheat [Tekst] / A.P. Vereshchynskyi // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2011. – Nr 6. – P.37-38.
• Dmytruk E.A. Badanie efektywności technologicznej urządzeń do mielenia mąki o zredukowanym schemacie mielenia [Tekst] / E.A. Dmytruk, E.I. Kharchenko, O.A. Chornyi, O.P. Vereshchynskyi // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2011. – Nr 10. – P.52-53.
• Vereshchinsky, A.P. Właściwości i cechy interakcji ściernic z ziarnem podczas łuszczenia [Tekst] / A.P. Vereshchinsky // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2011. – Nr 11. – P.62-65.
• Vereshchinsky, A.P. Energy intensity of wheat hulling in preparation for milling [Tekst] / A.P. Vereshchinsky // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2012. – Nr 1. – P.37-39.
• Vereshchynskyi, A.P. Hulling as a method of intensification of water-heat treatment in varietal wheat milling [Tekst] / A.P. Vereshchynskyi, N.S. Muzyka // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2012. – Nr 6. – P.38-40.
• Vereshchynskyi, A.P. Oczyszczanie ziarna z zanieczyszczeń w procesie obłuskiwania podczas rozdrabniania odmian pszenicy [Tekst] / A.P. Vereshchynskyi, A.V. Shevchenko // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. – 2012. – Nr 7. – P.36-37.
• Vereshchynskyi, A.P. Efficiency of hulling and grinding machines „Cascade” in the preparation of wheat grain in varietal grinding [Tekst] / A.P. Vereshchynskyi // Khleboprodukty. – 2012. – Nr 11. – P.40-41.
• Vereshchinskiy A.P. Regularities of grinding of hulled wheat grain [Tekst] / A.P.Vereshchinskiy // Khleboprodukty. – 2012. – Nr 12. – P.38-39.
• Vereshchynskyi A.P. Introduction of innovative technologies in varietal bakery grinding of wheat [Tekst] / A.P. Vereshchynskyi, V.B. Ilchuk // Przechowywanie i przetwarzanie ziarna. 2013 – Nr 5 – P.39-41.
• Vereshchinskiy A.P. Krupoobrazovanie pri mielenie łuskanego ziarna [Tekst] / A.P. Vereshchinskiy // Khleboprodukty [Produkty spożywcze]. 2013 – Nr 6. – P.40-41.
• Vereshchynskyi A.P. Intensification of the cold method of water-heat treatment and complex increase of grain preparation efficiency in varietal bakery grinding of wheat [Tekst] / A.P. Vereshchynskyi, M.S. Muzyka, O.V. Shevchenko // Produkty zbożowe i pasze. 2013. – Nr 6. – P.6-8.
• Obecna sytuacja w przemyśle młynarskim wymaga szybkiej reformy jego ram regulacyjnych. Dlaczego (tekst) / E. Dmytruk, T. Mistulova, O. Vereshchynskyi // Zerno i hlib. 2013. – №3. – P.55-56.
• Vereshchynskyi O.P. Skład chemiczny i właściwości wypiekowe mąki produkowanej z obłuszczonego ziarna [Tekst] / O.P. Vereshchynskyi // Biuletyn Charkowskiego Narodowego Technicznego Uniwersytetu Rolniczego im. Petra Wasylenki „Nowoczesne kierunki technologii i mechanizacji procesów przetwórstwa i produkcji żywności” – 2013 r. – Wydanie 140 – s. 163-167.
• Dmytruk E. Zwiększenie wydajności systemów mielenia w piekarni odmianowej pszenicy [Tekst] / E. Dmytruk, O. Vereshchynskyi, E. Kharchenko // Ukraińskie czasopismo spożywcze. 2013. 163-168.
• Pat. Nr 97616 Ukraina, B02B 3/02 (2006.01). Maszyna do łuszczenia i rozdrabniania [Tekst] / O.P. Vereshchynskyi; właściciel patentu Vereshchynskyi O.P. – №a2011 08034, zgłoszony 25.06.2011; opublikowany 27.02.2012; Biuletyn №4. – 4 s.
• Pat. Nr 100205 Ukraina, A01F 12/44 (2006.01). Separator sitowy [Tekst] / Vereshchynskyi O.P.; właściciel patentu Vereshchynskyi O.P. – A2011 12751; zgłoszenie z 31.10.2011; opublikowano 26.11.2012; Biuletyn nr 22. – 4 str.
• 27. Pat. Nr 64133 Ukraina, B02B 1/02 (2006.01). Sposób przygotowania ziarna do rozdrabniania odmianowego [Tekst] / O.P. Vereshchynskyi; właściciel patentu Vereshchynskyi O.P. – U 2011 05221; zgłoszenie 26.04.2011; opublikowano 25.10.2011; Biuletyn nr 20. – 4 s.
• Pat. Nr 68550 Ukraina, B02B 1/04 (2006.01). Sposób kondycjonowania pszenicy w niskich temperaturach [Tekst] / Vereshchynskyi O.P.; właściciel patentu Vereshchynskyi O.P.-№u 2011 11984; zgłoszenie 12.10.2011; opublikowano 26.03.2012; Biuletyn nr 6. – 4 s.
• Pat. Nr 65223 Ukraina, B02B 3/00 (2011.01). Maszyna do tapicerowania i obierania [Tekst] / O.P. Vereshchynskyi; właściciel patentu Vereshchynskyi O.P. – №u 2011 06629 zgłoszony 27.05.2011; opublikowany 25.11.2011; Biuletyn nr 22. – 4 s.
• 30. Zhur O.O. Badanie efektywności technologicznej urządzeń do mielenia mąki o zredukowanym schemacie mielenia [Tekst] / O.O. Zhur, E.A. Dmytruk, O.P. Vereshchynskyi // Osiągnięcia naukowe młodzieży – rozwiązywanie problemów żywienia człowieka w XXI wieku: 77 Międzynarodowa Konferencja Naukowa Młodych Naukowców, Habilitantów i Studentów, 11-12 kwietnia 2011: abstrakty – K.: NUFT – 2011. – P.87.
• Vereshchynskyi A.P. Perfection of mill production with the use of new technological equipment [Text] / A.P. Vereshchynskyi // Progresywny sprzęt i technologie produkcji żywności, biznesu restauracyjnego i hotelarskiego oraz handlu. Strategia gospodarcza i perspektywy rozwoju handlu i usług: międzynarodowa konferencja naukowo-praktyczna, 18 października 2012 r.: streszczenia – część 1. – X.: KhDUHT. 2012 – P.311-312.
• Vereshchynskyi A.P. Zwiększenie poziomu wykorzystania spożywczego ziarna pszenicy w rozwoju odmianowej mąki piekarniczej [Tekst] / A.P. Vereshchynskyi // Innowacyjne technologie w przemyśle spożywczym i gastronomii: międzynarodowa naukowo-praktyczna konferencja internetowa, 14-16 listopada 2012: streszczenia – X.: KhDUFT – 2012. – P. 149-150.
• Vereshchynskyi O.P. Regimes of wheat grain hulling [Text] / O.P. Vereshchynskyi, E.A. Dmytruk // Osiągnięcia naukowe młodzieży – rozwiązywanie problemów żywienia człowieka w XXI wieku: 79. międzynarodowa konferencja naukowa młodych naukowców, doktorantów i studentów, 15-16 kwietnia 2013: streszczenia – K.: IIUFT – 2013. – P.243.

Wkład osobowy autora:

1) kierowanie i udział w badaniach eksperymentalnych, uogólnienie wyników, przygotowanie materiałów do publikacji (poz. 2-5, 7-11, 15-16, 21-23);

2) udział w badaniach eksperymentalnych, synteza wyników, przygotowanie materiałów do publikacji (poz. 1, 6, 12-14, 17-20, 24-33).

ABSTRAKT

Vereshchynskyi O.P. Naukowe podstawy i praktyka zwiększania wydajności odmianowego przemiału pszenicy w piekarni: – Manuskrypt.

Rozprawa doktorska na stopień doktora nauk technicznych w specjalności 05.18.02 – Technologia zbóż, roślin strączkowych, produktów zbożowych i mieszanek paszowych, roślin oleistych i łykowych – Narodowy Uniwersytet Technologii Żywności Ministerstwa Edukacji i Nauki Ukrainy, Kijów, 2013.

Uzasadniono konieczność, podstawy naukowe, metody i środki zwiększenia efektywności rozdrabniania odmian pszenicy piekarskiej, które przewidują intensyfikację procesów technologicznych i zmniejszenie struktury rozdrabniania z wykorzystaniem operacji obłuskiwania ziarna w specjalnie zaprojektowanych maszynach do obłuskiwania i rozdrabniania, a także rozdrabniania półproduktów w maszynach typu dezintegrator.

Stworzono uniwersalne standardowe moduły technologiczne bez wzbogacania i z wzbogacaniem sitowym produktów pośrednich jako podstawę do projektowania młynów o różnej wydajności. Firma opracowała schematy technologiczne dla nowo budowanych młynów o wydajności 30, 60, 120, 180, 240 t/dobę oraz istniejących młynów o wydajności 250 t/dobę, wykorzystując kompletne wyposażenie do ich rekonstrukcji w najbardziej istotnych obszarach przemysłu.

W porównaniu z konwencjonalnymi technologiami, efektywność ekonomiczna innowacyjnych technologii jest zapewniona przez wzrost wydajności mąki premium o 10…20% w młynach dwu- i trzygatunkowych, niezawodne wdrożenie mielenia jednogatunkowego z wydajnością premium w młynach o różnej wydajności oraz wzrost całkowitej wydajności mąki o 1…2% w młynach o niskiej wydajności. Stworzenie tych produkcji wymaga średnio 1,3…1,7 razy mniej sprzętu i, odpowiednio, kapitału na jego zakup, a podczas pracy straty energii elektrycznej i powietrza do przetwarzania ziarna są zmniejszone odpowiednio o 1,05…1,08 i 1,4…2,0 razy.

Zastosowanie technologii zaproponowanych w niniejszym artykule gwarantuje produkcję pszennej mąki piekarniczej spełniającej wymagania obowiązujących norm.

Słowa kluczowe: przemiał ziarna, obłuskiwanie, mielenie, intensyfikacja, wydajność, redukcja struktury, schemat technologiczny, tryb.

ABSTRAKT

Vereshchynskyi A.P. Naukowe podstawy i praktyka zwiększania wydajności przemiału pszenicy na chleb odmianowy: – Manuskrypt.

Rozprawa doktorska na stopień doktora nauk technicznych w specjalności 05.18.02 – Technologia zbóż, roślin strączkowych, produktów zbożowych i mieszanek paszowych, nasion oleistych i roślin łykowych – Narodowy Uniwersytet Technologii Żywności Ministerstwa Edukacji i Nauki Ukrainy, Kijów, 2013.

Uzasadniono konieczność, podstawy naukowe, metody i środki zwiększenia wydajności przemiału pszenicy odmianowej, które obejmują intensyfikację procesów technologicznych i zmniejszenie struktury przemiału za pomocą operacji łuszczenia ziarna w specjalnie zaprojektowanych łuszczarkach i łuszczarko-mielarkach, a także mielenia półproduktów w maszynach typu dezintegrator.

Proces obłuskiwania zapewnia oczyszczenie ziarna z zanieczyszczeń ze skutecznością proporcjonalną do wskaźnika obłuskiwania, a gdy jego wartości przekraczają 2,5% i 3,5%, skuteczność obłuskiwania przewyższa skuteczność oczyszczania powietrza sitowego odpowiednio z chwastów i zanieczyszczeń ziarna. Obłuskiwanie ziarna znacznie zwiększa jego zdolność absorpcji wody i szybkość przenikania wilgoci do bielma. Przemiał obłuszczonego ziarna charakteryzuje się wzrostem jakości otrzymanych produktów zbożowych i plewnych oraz wzrostem plonu dużych i średnich zbóż, a także zmniejszeniem energochłonności przemiału o 30…50%.

Mąka produkowana z obłuszczonego ziarna charakteryzuje się lepszymi właściwościami wypiekowymi i zwiększoną zawartością warstwy aleuronowej, która stanowi naturalne wzbogacenie mąki wysokiej jakości.

Zaproponowano nową zasadę zintegrowanej modułowej konstrukcji młynów o różnych wydajnościach, a jako podstawę do jej wdrożenia opracowano uniwersalne standardowe moduły bez wzbogacania i ze wzbogacaniem sitowym produktów pośrednich. Opracowano schematy technologiczne dla nowo budowanych młynów o wydajności 30, 60, 120, 180, 240 ton na dobę, a także dla istniejących młynów wykorzystujących kompletne wyposażenie do ich rekonstrukcji w najbardziej istotnych obszarach przemysłu.

W porównaniu z konwencjonalnymi technologiami, efektywność ekonomiczna innowacyjnych technologii jest zapewniona przez wzrost wydajności mąki wysokiej jakości o 10…20% w młynach wielogatunkowych, niezawodne wdrożenie mielenia jednogatunkowego z wydajnością mąki wysokiej jakości w młynach o różnej wydajności oraz wzrost całkowitej wydajności mąki o 1…2% w młynach o niskiej wydajności. Stworzenie tych urządzeń wymaga średnio 1,3…1,7 razy mniej sprzętu i, odpowiednio, kapitału na jego zakup, a podczas pracy zużycie energii elektrycznej i powietrza do przetwarzania ziarna zmniejsza się odpowiednio o 1,05…1,08 razy.

Zastosowanie technologii zaproponowanych w niniejszym artykule gwarantuje produkcję pszennej mąki piekarniczej spełniającej wymagania obowiązujących norm.

Słowa kluczowe: mielenie ziarna, łuszczenie, mielenie, intensyfikacja, wydajność, redukcja struktury, schemat technologiczny, tryb.