Vereshchynskyi O.P., dr, dyrektor generalny OLIS LLC
Ilchuk V.B., dr, dyrektor SEC „Projektowanie i technologia kompleksu rolno-przemysłowego”, NUFT
Jak wiadomo, Ukraina odziedziczyła po Związku Radzieckim potężny przemysł młynarski, który rocznie przetwarzał około 7 milionów ton ziarna pszenicy. Opierał się on na młynach o wydajności 250 i 500 ton dziennie, które nadal działają i wdrażają zaawansowane struktury przetwarzania. Ponadto w ciągu ostatnich dwudziestu lat zbudowano znaczną liczbę mniejszych młynów, które wdrażają zredukowane i krótsze struktury przetwarzania. Obecnie około 30 procent mąki jest produkowane w tych nowych zakładach. Biorąc pod uwagę, że produkcja mąki w Ukrainie spadła o połowę w ostatnich dziesięcioleciach, obecne moce produkcyjne są trzykrotnie wyższe niż popyt. Jednak większość przedsiębiorców postrzega produkcję mąki jako stabilny i dość dochodowy element agrobiznesu. Pomimo dużej nadwyżki mocy produkcyjnych, tworzą oni nowe zakłady i modernizują przestarzałe, wprowadzając technologie i sprzęt, które zapewniają przewagę konkurencyjną.
W lutym-marcu tego roku w obwodzie mikołajowskim uruchomiono na stałe nowo wybudowany młyn o wydajności 30 ton dziennie do mielenia pszenicy na mąkę piekarniczą. Wdrożona innowacyjna technologia opierała się na zmniejszeniu struktury mielenia poprzez intensyfikację przetwarzania ziarna za pomocą operacji obłuskiwania ziarna.
Schematy technologiczne działów przygotowania i mielenia (rys. 1, 2) zostały opracowane w celu zminimalizowania kosztów uruchomienia produkcji i zapewnienia konkurencyjnej wydajności. Zastosowanie obróbki ziarna w łuszczarce MAO (rys. 1) zapewnia oczyszczenie powierzchni ziarna, usunięcie części gruzu i zanieczyszczeń ziarna. Ponadto obróbka ta powoduje zmianę właściwości higroskopijnych ziarna, co pozwala na skuteczne kondycjonowanie na zimno w jednym etapie dla większości partii pszenicy przy skróceniu czasu zwilżania o 25%. Obłuskiwanie ziarna po WTO o wartości indeksu 6-8% zapewnia jego dalsze oczyszczanie z zanieczyszczeń, zmniejszając specyficzną zawartość łusek i wytrzymałość. Wskaźniki ilościowe i jakościowe produktów zbożowych powstających podczas mielenia obłuskanego ziarna powodują odpowiednią zmianę struktury etapu mielenia, która również charakteryzuje się znaczną redukcją.
Rys. 1. Schemat etapu przygotowania ziarna do mielenia:
1 – separator sitowo-powietrzny;
2 – maszyna do tapicerowania i obierania typu MAO;
3 – separator powietrza;
4 – cyklon;
5 – waga;
6 – podgrzewacz ziarna typu PZ;
7 – przenośnik ślimakowy;
8 – zbiornik do nawilżania ziarna;
9 – łuszczarka i rozdrabniarka typu „Cascade”;
10 – rozładowywacz cyklonowy;
11 – lej zasypowy;
I – klatka schodowa separatora sortującego i przejście sit wysiewających;
II – pył tapicerski;
III – oddzielone łuski;
IV – powietrze do systemów zasysania i transportu pneumatycznego.
Mielenie ziarna (rys. 2) odbywa się przy użyciu niskich trybów mielenia, które są zapewnione przez wstępne łuszczenie na pierwszym systemie i przez dodatkowe zróżnicowane działanie rozdzielaczy na systemach mielących, a mielenie skorupy odbywa się zgodnie ze strukturą: młyn walcowy – rozdzielacz – maszyna mieląca.
Rys. 2. Schemat etapu mielenia ziarna
Analiza ilościowego i jakościowego bilansu przemiału (Tabela 1) oraz możliwych opcji formowania gatunków mąki (Tabela 2) po raz kolejny potwierdziła techniczną wykonalność efektywnego przeprowadzenia zarówno przemiału wielogatunkowego, jak i przemiału jednogatunkowego z uzyskaniem mąki wyższej jakości bez stosowania procesów wzbogacania produktu pośredniego.
Tabela 1: Bilans ilościowy i jakościowy młyna do mąki (wydajność, % / zawartość popiołu, %)
| Układ | Obciążenie, % | I др.с. | II др.с. | 1 р.с. | 2 р.с. | Wysokiej jakości mąka | Mąka pierwszej klasy | Mąka drugiej klasy | Bran |
| Kaskada | 100 | 93,2 | 6,8 | ||||||
| I др.с. | 93,2 | 29,3 | 45,7 | 7,0 | 11,2 | ||||
| II др.с. | 31,62,85 | 3,7 | 9,4 | 1,0 | 17,5 | ||||
| 1 р.с. | 45,7 | 2,3 | 8,4 | 35,0 | |||||
| 2 р.с. | 19,1 | 7,0 | 9,1 | 0,7 | 2,3 | ||||
| Razem | 53,2 | 18,5 | 1,7 | 26,6 |
Tabela 2: Tworzenie klas mąki
| Typ mąki | Szlifowanie jednostopniowe | Szlifowanie dwustopniowe | Szlifowanie trzystopniowe | |||
| wyjście, % | biel, jednostka. P3-BPL | wyjście, % | biel, jednostka. P3-BPL | wyjście, % | biel, jednostka. P3-BPL | |
| przełożony, % | 70,0 | 57 | 58,0 | 58 | 53,2 | 59 |
| pierwszy, % | 13,5 | 43 | 18,5 | 45 | ||
| drugi, % | 1,7 | 21 | ||||
| łącznie, % | 70,0 | 71,5 | 73,4 | |||
Budynek produkcyjny rozważanego zakładu produkcyjnego znajduje się w budynku o powierzchni 200 m2 i wysokości 8,5 m. Do przetworzenia 1 tony ziarna zużywa się około 75 kWh energii elektrycznej i 4750 m3 powietrza. Te wskaźniki zużycia energii i powietrza są odpowiednio 1,6 i 1,5 razy niższe niż w młynach o rozwiniętej strukturze oraz 1,08 i 1,3 razy niższe niż w młynach o krótkiej strukturze zbudowanych przy użyciu tradycyjnej technologii. Młyn działa w trybie automatycznym i jest obsługiwany przez operatora i pracownika.
Omawiana produkcja jest nowo wybudowanym zakładem produkcyjnym o niskiej wydajności. Jednocześnie jest to jeden z 24 młynów o wydajności do 200 ton na dobę, w których wydajność przemiału pszenicy jest zapewniona poprzez zmniejszenie struktury przerobu z wykorzystaniem obłuskiwania ziarna. Powyższe wdrożenia są realizowane od 2004 roku w przedsiębiorstwach na Ukrainie i w Rosji. Większość z nich to rekonstrukcje istniejących zakładów produkcyjnych, w tym zakładów o dużej wydajności z rozwiniętymi strukturami. Takie zakłady wykorzystują dużo sprzętu i przestrzeni produkcyjnej oraz są energochłonne i zasobochłonne. Zapewniają one najwyższy możliwy stopień wykorzystania ziarna do produkcji mąki, ale ta zaleta nie jest decydująca w dzisiejszym środowisku biznesowym. Zwiększenie wydajności mąki poprzez wykorzystanie mąki wytworzonej w dowolnej technologii mielenia ziarna o wydajności mąki przekraczającej 73-74% jest działaniem nieracjonalnym ekonomicznie. Oczywiście takie zakłady produkcyjne muszą zostać ulepszone pod względem oszczędzania energii i zasobów, racjonalnego wykorzystania ziarna, przestrzeni produkcyjnej i sprzętu. Właściciele i zarządcy takich obiektów są o tym coraz bardziej przekonani, co widać po liczbie otrzymywanych zapytań.
Obecnie jeden z branżowych młynów jest w trakcie przebudowy z dobrze rozwiniętą strukturą, wdrożoną z kompletnym wyposażeniem, gdzie dodatkowym celem jest zwiększenie produktywności zakładu z 270 do 350 ton dziennie, oprócz poprawy wydajności przetwarzania. Cele te są osiągane poprzez zastosowanie innowacyjnych metod redukcji struktury, które są częścią naszego arsenału sprawdzonych rozwiązań. Jedną z tych metod jest wprowadzenie przygotowania ziarna do przemiału poprzez frakcjonowanie, a następnie spłaszczanie frakcji grubej i obłuskiwanie frakcji drobnej.
Obłuskiwanie ziarna to wstępny proces sekwencyjnego uwalniania bielma z łuski, który najlepiej odpowiada istocie przemiału odmianowego. Dlatego też wykorzystanie tego procesu technologicznego w produkcji mąki od stulecia jest przedmiotem wzmożonej uwagi naukowców i praktyków. Jednak złożoność natury ziarna wymagała szeroko zakrojonych prac badawczo-rozwojowych i znacznych wysiłków wdrożeniowych, aby osiągnąć praktyczne wyniki w tej dziedzinie. W ostatnich latach japońska firma SATAKE aktywnie deklaruje technologię produkcji mąki z wykorzystaniem obłuskiwania. Również firma Bühler deklaruje wykorzystanie procesu obłuskiwania w produkcji mąki makaronowej. Inni światowi producenci również podejmują kroki w tym samym kierunku. Ukraina ma również własne innowacyjne technologie produkcji mąki, które wykorzystują obłuskiwanie, są wdrażane przy użyciu oryginalnego sprzętu i zostały przetestowane i udowodnione, że działają skutecznie.
opublikowany w wydaniu
„Przechowalnictwo i przetwórstwo zbóż”
czasopismo naukowe i praktyczne
5 (170) maj 2013
