Наукові основи і практика підвищення ефективності сортових хлібопекарських помелів пшениці (ч. 3)

ВИСНОВКИ

1. Розроблено наукові основи підвищення ефективності технології сортових хлібопекарських помелів пшениці.
2. Науково обґрунтовано пріоритетні напрями досліджень, що передбачають використання операції лущення для інтенсифікації технологічних процесів на етапах підготовки і розмелу зерна, скорочення їх структур та створення інноваційних ресурсо- і енергоощадних технологій.
3. Визначено технологічні чинники впливу і розроблено систему заходів керування показниками якості продуктів та величиною енергозатрат при використанні операцій лущення абразивними поверхнями в сортових хлібопекарських помелах пшениці.
4. Встановлено, що технологічний процес лущення зерна забезпечує очищення його від домішок з ефективністю, що пропорційна індексу лущення і при значеннях 2,5 % і 3,5 % вилучення, відповідно, смітної і зернової домішок дорівнює максимально можливій ефективності очищення сито-повітряним способом, тобто 55 % і 32 %, відповідно. При значеннях індексу лущення, що перевищує 5,0 % вилучення домішок набуває 80…90 %.
5. Вперше визначено, що використання технологічної операції лущення, як підготовки зерна до проведення ВТО, змінює кінетику водопоглинання та обумовлює нові технологічні режими зволожування і відволожування, що забезпечують, можливість одноетапного кондиціювання переважної більшості партій пшениці вітчизняного походження з приростом вологості до 6,0 % і зменшенням тривалості відволожування на 25 %. Різке зниження життєздатності зерна в результаті лущення обумовлює доцільне значення індексу лущення зерна при підготовці до ВТО, що не перевищує 3,0 %.
6. Доведено, що подрібнення лущеного зерна характеризується підвищенням добротності отримуваних круподунстових продуктів, що пропорційне величині індексу лущення та збільшенням кількості крупної і середньої крупок в 1,1…1,25 рази за рахунок мілких продуктів. Енергоємність подрібнення лущеного зерна в середньому на 30…50 % нижче, ніж не лущеного.
7. Вперше розроблено комплексний показник техніко-економічної ефективності, що об’єктивно оцінює процеси виробництва борошна при проведенні сортових хлібопекарських помелів пшениці. Аналіз його значень показав, що економічна доцільність загального виходу борошна для більшості помельних партій пшениці вітчизняного походження не перевищує 73…74 %.
8. Вперше розроблені наукові основи і практичні методи інноваційної технології переробки зерна. Застосування лущення, як основного засобу підготовки зерна до розмелу, в порівнянні з типовою технологією, дозволяє скоротити структуру підготовки на 7…9 операцій. Кількісно-якісні показники круподунстових продуктів, утворених при подрібненні лущеного зерна, обумовлюють відповідну зміну структури розмельного етапу, що також характеризується суттєвим скороченням.

9. Розроблені інноваційні структури розмельного стану передбачають:

   • скорочення кількості драних систем борошномельних заводів малої продуктивності з 3-х до 2-х, а середньої і великої продуктивності з 4-х або 5-ти до 3-х, які реалізують низькі режими подрібнення лущеного зерна;
   • виключення з технології збагачення шліфувальних процесів та ситовіяльної обробки дрібних крупок і дунстів;
   • скорочення кількості розмельних систем борошномельних заводів малої продуктивності з 3-х до 2-х, а середньої і великої продуктивності з 6…12-ти до 4-х з широким застосуванням машин дезінтеграторного типу для збільшення добутку борошна;
   • комплексне і диференційоване використання технологічних процесів подрібнення і просіювання в системах вимелу оболонкових продуктів за структурою: вальцьовий верстат – дисмембратор – вимелююча машина – розсів і дисмембратор – розсів.

   Розроблено, запроваджено у серійне виробництво та використовується для реалізації інноваційних технологій сортових хлібопекарських помелів пшениці наступне технологічне обладнання: оббивально-лущильні машини тину МАО, лущильно-шліфувальні машини конструкції «Каскад», підігрівачі зерна типу ПЗ, дисмембратор ЕСМ-1,5, ситові сепаратори типу ЛУЧ ЗСО. Новизна зазначених розробок підтверджена п’ятьма патентами України з яких два с винаходами, а три – корисними моделями.

10. Запропоновано повий принцип комплексного модульного проектування борошномельних заводів різної продуктивності. З використанням запропонованих універсальних технологічних модулів розроблено технологічні схеми борошномельних заводів продуктивністю 30, 60, 120, 180 та 240 т/добу. Для практичного використання при проведені реконструкцій за найбільш актуальними в промисловості напрямами розроблені технологічні схеми борошномельних заводів на комплектному обладнанні.

    Запропоновані інноваційні технології впроваджені в промисловість і підтверджують економічну доцільність їх використання при вирішення задач створення нових борошномельних заводів, або реконструкції тих, що вже існують. На створення таких виробництв необхідно в середньому в 1,3…1,7 рази менше устаткування і, відповідно, коштів на його придбання, а при експлуатації витрати електроенергії та повітря на переробку зерна знижуються в 1,05…1,08 та 1,4…2,0 рази, відповідно.

11. Результати роботи впроваджено на борошномельних заводах сортового помелу пшениці ТОВ «Агрофірма Хлібна Нива», АП «Протос» ТОВ, ТОВ «База МТЗ АПК», ТОВ «Деражня-Млин», ТОВ «Баришівказернопродукт», С1ІК «Новобатайская» (Росія) тощо.
12. Розрахунковий економічний ефект від впровадження розроблених помелів пшениці складає на борошномельних заводах продуктивністю: 30 т/добу – 274 тис. грн./рік; 60 т/добу – 1 775 тис. грн./рік; 120 т/добу – 2 653 тис. грн./рік; 240 т/добу, а також реконструйованих заводах на комплектному обладнанні 250 т/добу – 3 442 тис. грн./рік.

Список наукових праць, опублікованих за темою дисертації

• Верещинский А. П. Новые машины для высокоэффективной обработки поверхности зерна [Текст] /А.П. Верещинский //Хранение и переработка зерна. – 2002,– №5.–С.47-50.
• Верещинский А. П. Пути повышения показателей работы мельниц малой производительности [Текст] / А.П. Верещинский, А.В. Крошко // Хранение и переработка зерна. – 2004. – №2. – С.39-40.
• Верещинский А. П. Машина для обработки поверхности зерна на мельницах [Текст] / А.П. Верещинский // Хранение и переработка зерна. – 2005. – №4. – С.46-47.
• Верещинский А. П. Шелушение пшеницы в технологии сортовых помолов [Текст] / А.П. Верещинский // Хранение и переработка зерна. – 2008. – №9. – C.52-55.
• Верещинский А. П. Сито-воздушный сепаратор «ЛУЧ ЗСО» – лучшее решение в технике очистки зерна [Текст] / А.П. Верещинский // Хранение и переработка зерна. – 2009. – №1. – С.34-36.
• Дмитрук Є. А. Скорочений технологічний процес виробництв борошна [Текст] / Є. А. Дмитрук, В.Б. Ільчук, О.П. Верещинський, О. А. Чорний, Є.I. Харченко // Хранение и переработка зерна. – 2009. – №2. – С.53-54.
• Верещинський О.П. Техніко-економічна оцінка ефективності сортових помелів пшениці [Текст] / О.П. Верещинський // Хранение и переработка зерна. – 2009. – №9. – С.34-35.
• Верещинський О.П. Практичне використання критерію техніко-економічної оцінки ефективності сортових помелів пшениці [Текст] / О.П. Верещинський // Хранение и переработка зерна. – 2009. – №10. – С.42-43.
• Верещинский А.П. Подготовка зерна шелушением на мельницах сортовых помолов пшеницы [Текст] / А. П. Верещинский // Хранение и переработка зерна. – 2009. – №11. – C.34-35.
• Верещинский А.П. Основные организационно-технические подходы к созданию успешных производств по переработке зерна [Текст] / А.П. Верещинский // Хранение и переработка зерна. – 2010. – № 12. – С.25-27.
• Верещинський, О.П. Чи доцільно вилучати мілке зерно при проведенні сортових помелів пшениці [Текст] / О.П. Верещинський // Хранение и переработка зерна. – 2011. – №6. – С.37-38.
• Дмитрук Є. А. Дослідження технологічної ефективності обладнання борошномельного заводу за скороченою схемою помелу [Текст] / Є. А. Дмитрук, Є.I. Харченко, О. А. Чорний, О.П. Верещинський // Хранение и переработка зерна. – 2011. – №10. – С.52-53.
• Верещинский А.П. Свойства и особенности взаимодействия шлифовальных кругов с зерном в процессе шелушения [Текст] / А.П. Верещинский // Хранение и переработка зерна. – 2011. – №11. – С.62-65.
• Верещинский, А.П. Энергоемкость шелушения пшеницы при подготовке к помолам [Текст] / А.П. Верещинский // Хранение и переработка зерна. – 2012. – №1. – С.37-39.
• Верещинский А.П. Шелушение, как способ интенсификации воднотепловой обработки в сортовых помолах пшеницы [Текст] / А.П. Верещинский, Н.С. Музыка // Хранение и переработка зерна. – 2012. – №6. – С.38- 40.
• Верещинский А.П. Очистка зерна от примесей в процессе шелушения при сортовых помолах пшеницы [Текст] / А.П. Верещинский, А.В. Шевченко // Хранение и переработка зерна. – 2012. – №7. – С.36-37.
• Верещинский А.П. Эффективность шелушильно-шлифовальных машин «Каскад» при подготовке зерна пшеницы в сортовых помолах [Текст] / А.П. Верещинский // Хлебопродукты. – 2012. – №11. – С.40-41.
• Верещинский А.П. Закономерности измельчения шелушенного зерна пшеницы [Текст] / А.П.Верещинский // Хлебопродукты. – 2012. – №12. – С.38-39.
• Верещинський О.П. Впровадження інноваційних технологій у сортові хлібопекарські помели пшениці [Текст] / О.П. Верещинський, В.Б. Ільчук // Хранение и переработка зерна. – 2013. – №5. – С.39-41.
• Верещинский А.П. Крупообразование при размоле шелушенного зерна [Текст] /А.П. Верещинский//Хлебопродукты. –2013. –№6. –С.40-41.
• Верещинський О.П. Інтенсифікація холодного методу водотеплової обробки та комплексне підвищення ефективності підготовки зерна при сортових хлібопекарських помелах пшениці (Текст] / О.П. Верещинський, М.С. Музика, О.В. Шевченко//Зернові продукти і комбікорми. –2013. –№6. – С.6-8.
• Дмитрук Є. Нинішня ситуація в борошномельній галузі потребує швидкого реформування її нормативної бази. Чому? (Текст] / Є. Дмитрук, Т. Містулова, О. Верещинський // Зерно і хліб. – 2013. – №3. – С.55-56.
• Верещинський О.П. Хімічний склад та хлібопекарські властивості борошна, виробленого з лущеного зерна [Текст] / О.П. Верещинський // Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. Петра Василенка «Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв». – 2013. – Вип. 140. – С. 163-167.
• Дмитрук Є. Підвищення ефективності розмельних систем в сортових хлібопекарських помелах пшениці [Текст] / Є. Дмитрук, О. Верещинський, Є. Харченко//Ukrainian food journal. –2013. –№3. –С. 163-168.
• Пат. № 97616 Україна, В02В 3/02 (2006.01). Лущильно-шліфувальна машина [Текст] / О.П. Верещинський; патентовласник Верещинський О.П.. – №а2011 08034, заявл. 25.06.2011; опубл. 27.02.2012; Бюл. №4. – 4с.
• Пат. № 100205 Україна, A01F 12/44 (2006.01). Ситовий сепаратор [Текст] / О.П. Верещинський ; патентовласник Верещинський О.П.. – №а2011 12751; заявл. 31.10.2011; опубл. 26.11.2012; Бюл. №22. – 4с.
• 27. Пат. № 64133 Україна, В02В 1/02 (2006.01). Спосіб підготовки зерна до сортового помелу [Текст] / О.П. Верещинський; патентовласник Верещинський О.П. – №u 2011 05221; заявл. 26.04.2011; опубл. 25.10.2011; Бюл. №20. – 4с.
• Пат. № 68550 Україна, В02В 1/04 (2006.01). Спосіб холодного кондиціювання пшениці [Текст] / О.П. Верещинський; патентовласник Верещинський О.П.–№u 2011 11984; заявл. 12.10.2011; опубл. 26.03.2012; Бюл. №6. – 4с.
• Пат. № 65223 Україна, В02В 3/00 (2011.01). Оббивально-лущильна машина [Текст] / О.П. Верещинський; патентовласник Верещинський О.П. – №u 2011 06629 заявл. 27.05.2011; опубл. 25.11.2011; Бюл. №22. – 4с.
• 30. Жур О.О. Дослідження технологічної ефективності обладнання борошномельного заводу зі скороченою схемою помелу [Текст] / О.О. Жур, Є.А. Дмитрук, О.П. Верещинський // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: 77 міжнар. наук. конф. молодих вчених, аспіратів і студентів, 11-12 квітня 2011р.: тези доп. – К.: НУХТ. – 2011. – С.87.
• Верещинский А.П. Совершенствование мельничных производств с использованием нового технологического оборудования [Текст] / А.П. Верещинский // Прогресивна техніка та технології харчових виробництв, ресторанного та готельного господарств і торгівлі. Економічна стратегія і перспективи розвитку сфери торгівлі та послуг: міжнарод. наук.-практ. конф., 18 жовтня 2012р.: тези дон. – ч. 1. – X.: ХДУХТ. -2012. – С.311-312.
• Верещинский А.П. Повышение уровня продовольственного использования зерна пшеницы при выработке сортовой хлебопекарной муки [Текст] / А.П. Верещинский // Інноваційні технології в харчовій промисловості та ресторанному господарстві: міжнарод. наук.-практ. інтернет-конф., 14-16 листопада 2012р.: тези доп. – X.: ХДУХТ. – 2012. – С. 149-150.
• Верещинський О.П. Режими лущення зерна пшениці [Текст] / О.П. Верещинський, Є.А. Дмитрук // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: 79 міжнар. наук. конф. молодих вчених, аспіратів і студентів, 15-16 квітня 2013р.: тези доп. – К.: ІІУХТ. – 2013. – С.243.

Особистий внесок автора:

  1) керівництво і участь в експериментальних дослідженнях, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації (поз. 2-5, 7-11, 15-16, 21-23);
2) участь в експериментальних дослідженнях, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації (поз. 1, 6, 12-14, 17-20, 24-33).

АНОТАЦІЯ

Верещинський О.П. Наукові основи і практика підвищення ефективності сортових хлібопекарських помелів пшениці: – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.18.02 – Технологія зернових, бобових, круп’яних продуктів і комбікормів, олійних і луб’яних культур – Національний університет харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Київ, 2013.

Обґрунтовано необхідність, розроблено наукові основи, методи і засоби підвищення ефективності сортових хлібопекарських помелів пшениці, що передбачають інтенсифікацію технологічних процесів і скорочення структур помелів з використанням операцій лущення зерна в спеціально створених оббивально-лущильній та лущильно-шліфувальній машинах, а також подрібнення проміжних продуктів в машинах дезінтеграторного типу.

Створені універсальні типові технологічні модулі без збагачення і з ситовіяльним збагаченням проміжних продуктів, як основа для проектування борошномельних заводів різної продуктивності. Розроблені технологічні схеми новостворюваних борошномельних заводів продуктивністю 30, 60, 120, 180, 240 т/добу та існуючих заводів продуктивністю 250 т/добу на комплектному устаткуванні для їх реконструкції за найбільш актуальними в промисловості напрямками.

В порівнянні з традиційними технологіями економічна ефективність інноваційних технологій за усередненими показниками забезпечується збільшенням виходу борошна вищого сорту на 10…20 % при двосортних і трисортних помелах, надійною реалізацією односортних помелів з виходом вищого сорту на борошномельних заводах різної продуктивності, та збільшенні загального виходу борошна на 1…2 % на борошномельних заводах малої продуктивності. На створення зазначених виробництв необхідно в середньому в 1,3…1,7 рази менше устаткування і, відповідно, капіталу на його придбання, а при експлуатації втрати електроенергії та повітря на переробку зерна знижуються в 1,05…1,08 та 1,4…2,0 рази, відповідно.

Використання запропонованих даною роботою технологій гарантовано забезпечує виробництво пшеничного хлібопекарського сортового борошна, яке за якістю задовольняє вимоги діючих норм.

Ключові слова: помел зерна, лущення, подрібнення, інтенсифікація, ефективність, скорочення структури, технологічна схема, режим.

АННОТАЦИЯ

Верещинский А.П. Научные основы и практика повышения эффективности сортовых хлебопекарных помолов пшеницы: – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.18.02 – Технология зерновых, бобовых, крупяных продуктов и комбикормов, масличных и лубяных культур – Национальный университет пищевых технологий Министерства образования и науки Украины, Киев, 2013.

Обосновано необходимость, разработано научные основы, методы и средства повышения эффективности сортовых хлебопекарских помолов пшеницы, которые предполагают интенсификацию технологических процессов и сокращение структур помолов с использованием операций шелушения зерна в специально созданных обоечно-шелушильной и шелушильно-шлифовальной машинах, а также измельчение промежуточных продуктов в машинах дезинтеграторного типа.

Технологический процесс шелушения обеспечивает очистку зерна от примесей с эффективностью, пропорциональной индексу шелушения и при его значениях более 2,5 % и 3,5 %, эффективность очистки шелушением превышает эффективность очистки сито-воздушным способом от сорной и зерновой примеси, соответственно. Шелушение зерна существенным образом повышает его водопоглотительную способность и скорость проникновения влаги в эндосперм. Измельчение шелушенного зерна характеризуется повышением добротности получаемых крупо-дунстовых продуктов и увеличением выхода крупных и средних крупок, а также снижением энергоемкости измельчения на 30…50 %.

Мука, выработанная из шелушенного зерна, характеризуется повышенными хлебопекарными свойствами, а также увеличенным содержанием алейронового слоя, который для муки высоких сортов является природным обогатителем.

Предложен новый принцип комплексного модульною проектирования мукомольных заводов разной производительности, а также разработаны универсальные типовые модули без обогащения и с ситовеечным обогащением промежуточных продуктов как база для его реализации. Разработаны технологические схемы вновь создаваемых мукомольных заводов производительностью 30, 60, 120, 180, 240 т/сут., а также действующих заводов на комплектном оборудовании для их реконструкции по наиболее актуальным в промышленности направленьям.

По сравнению с традиционными технологиями, экономическая эффективность инновационных технологий но усредненным показателям обеспечивается увеличением выхода муки высшего сорта на 10…20 % при многосортных помолах, надежной реализацией односортных помолов с выходом муки высшею сорта на мукомольных заводах разной производительности и увеличением общего выхода муки на 1…2 % на мукомольных заводах малой производительности. На создание указанных производств необходимо в среднем в 1,3…1,7 раза меньше оборудования и, соответственно, капитала на его приобретение, а при эксплуатации расходы электроэнергии и воздуха на переработку зерна снижаются в 1,05…1,08 раза, соответственно.

Использование предложенных данной работой технологий гарантированно обеспечивает производство пшеничной хлебопекарной сортовой муки, которая по качеству удовлетворяет требования действующих норм.

Ключевые слова: помол зерна, шелушение, измельчение, интенсификация, эффективность, сокращение структуры, технологическая схема, режим.