Small-scale maize milling/Milling techniques/ru

▼Эта страница защищена авторским правом. Мы получили разрешение на её публикацию, но не изменяем основной текст и не используем его повторно без разрешения. Рассматривайте её как общедоступную , что является исключением из лицензии Appropedia . Подробнее...

Навигация

Мелкомасштабное производство кукурузной муки

• Элементы технологического выбора в переработке кукурузы
• Подготовка зерна
• Обстрел
• методы фрезерования
• Организация производства и инфраструктурных требований
• Методологическая основа для оценки производственных затрат
• Приложения
• Вопросник

Скачать ▼

PDF	Download these pages as a PDF so you can print them or read them offline.
Booklet	Download these pages as a PDF that you can print, fold and staple into a booklet.

Существует широкий спектр методов помола, используемых в различных масштабах производства и для получения кукурузной муки различных типов и качества. Наименьшие масштабы производства связаны с методами, используемыми на уровне домохозяйств (например, использование ступки и пестика, жерновов), в то время как наибольшие масштабы производства обычно достигаются с помощью вальцовых мельниц. Средние масштабы производства связаны с методами, используемыми в каменных, пластинчатых и молотковых мельницах. Учитывая направленность данного документа на мелкомасштабное производство, в этой главе основное внимание уделяется именно последним методам, а технологиям, используемым вальцовыми мельницами, рассматривается лишь кратко. Методы помола, используемые на уровне домохозяйств, не рассматриваются, особенно с учетом того, что все большее число сельских женщин предпочитают пользоваться услугами кустарных или общинных мельниц, чтобы иметь возможность уделять больше времени более продуктивной деятельности.

I. Предварительная обработка кукурузы перед помолом

Как правило, необработанное, очищенное от шелухи и высушенное зерно кукурузы просто перемалывают в муку для приготовления традиционных продуктов. Однако для некоторых традиционных кукурузных продуктов требуется, чтобы очищенное от шелухи зерно подвергалось различным предварительным процессам обработки перед измельчением.

In Central and South America, maize is often used at the domestic or commercial level for the preparation of tortilla, an unleavened bread. Prior to grinding, the grain is boiled in a dilute solution of sodium and calcium hydroxide for 15 to 20 minutes. This treatment loosens the bran and the tip cap which are easily removed, together with any excess alkali, by washing. At this stage, the slightly softened grain may be wet-milled in a mechanically powered plate mill to produce the tortilla dough, "masa". Where the requirement is for fresh tortillas, the "masa" is shaped and baked on the same premises. Alternatively, after alkali treatment and washing, the slightly softened grain may be dried in oil-fired or electric ovens, ground in a hammer mill, packaged and marketed as instant tortilla flour. This pre-treatment gives the final product a characteristic and much desired flavour, and improves the nutritional properties of the grain.

Maize grain may also be lightly toasted prior to milling. In Central America, a particularly popular local drink or gruel - Pinol or Pinolillo - is a commercially prepared mixture of toasted maize whole meal (milled in a hammer mill), toasted cocoa beans, other cereals and flavourings such as nutmeg or cinnamon. The toasting process improves the flavour of the maize and increases its digestible energy by gelatinising the starch. It also retards the development of rancidity by inactivating the enzymes in the meal. Thus, the shelf-life of the product is further extended.

II. REVIEW OF MAIZE MILLING TECHNOLOGIES

There are two main milling technologies: one in which the grain is directly ground without any pre-processing and one in which the grain undergoes a number of pre-processing stages prior to milling. The former milling technology yields whole meal which contains both the bran and germ, while the latter one yields a large range of products including partly or fully de-germed meals called respectively bolted and super-sifted meals.

The production of whole meal is carried out in three types of mills: plate, stone and hammer mills. The output of these mills ranges from 25 kg per hour for plate mills to over 10,000 kg per hour for some large-scale hammer mills. The technical specifications of these mills are given in table IV.1. Plate, stone and hammer mills may use various sources of energy, including water-power, diesel and electricity. Some plate mills may use animal or wind power at relatively low outputs. The whole meal produced by these mills may be further sieved for the removal of large pieces of bran and germ. The mills may be equipped with grain cleaning equipment and attached to sieving devices. Water-powered mills are mostly custom mills while the other mechanically powered mills may be either custom or merchant mills, depending on the location and scale of production. The use of plate, stone or hammer mills is usually governed by local preferences, the intended scale of production and the type of output. Plate mills are extensively used in parts of West Africa (e.g. Ghana, Nigeria, Cameroon, Sierra Leone) whilst hammer (Cameroon, Sierra Leone) whilst hammer mills are more common in East Africa (e.g. Tanzania, Kenya, Malawi). Stone mills for the dry grinding of maize prevail in Central and South America, the Indian subcontinent, North Africa and the Middle-East. Hammer mills are predominantly used for the production of ground animal feed, such as in West Africa, Indonesia and Central America.

Summary of technical data on mechanically powered, plate, hammer and stone mills

*v: vertical millstones
*h: horizontal millstones.

The second maize milling technology is used in roller mills where the maize undergoes a series of pre-processing stages which include cleaning, tempering, de-germing, sifting, reduction, etc. These mills yield a number of maize products for various food preparations. The composition of some of these products and the milling yields are shown in table IV.2. The range of products generally varies from one mill to another depending on market requirements. The extraction rate of the dry milled products is approximately 80 per cent. In general, the majority of the output comprises prime quality grits or meals with a fat content of less than 1.0 per cent. A small proportion of the output is made up of lower quality fines or flour with a fat content of 1.0 to 2.0 per cent. The by-products (i.e. the germ and bran) make up the remaining 20 per cent of the grain input. The germ is generally further processed for the extraction of oil while the bran is used for animal feed.

Table IV.2

Typical yields and composition of de-germed maize products

* From a system yielding a multiple range of products. Milling yields and composition of products are dependent upon the individual processor's requirements.

The scales of operation of modern roller mills vary from 48 tonnes to 300 tonnes of maize input per 24 hours (2,000 kg to 12,500 kg per hour). However, smaller plants capable of processing as little as 7 to 9 tonnes of maize per 24 hours (300 kg to 400 kg per hour) are available, but are of limited distribution. The Indian Central Food Technological Research Institute (see Appendix II) has recently designed and developed a small-scale turnkey roller mill for the production of a limited range of maize products, particularly in rural areas. Details of design drawings are available for a nominal price directly from the Institute.

The following sections of this chapter provide detailed technical information on stone, plate and hammer mills. Roller mills are briefly covered since they are outside the scope of this memorandum.

III. WATER-POWERED MILLS

Water-powered mills are basically stone mills powered by the flow of water. A separate section (section IV.3) describes stone mills powered by diesel engines and electricity.

The use of two circular flat stone surfaces moving in a horizontal plane, one above the other, forms the basis of the typical water-powered stone mill. It is commonly used in he highlands of East Africa, the Himalayas and in the Andean region where an abundance of fast-flowing streams provides the necessary motive power. Figure IV.1 shows a cross-section of a water-powered stone mill.

Вода, падающая под углом приблизительно 80° со скоростью около 5 литров в минуту, вызывает вращение деревянной лопатки с прожилками, расположенной под жерновами. Это движение обеспечивает прямую передачу — через вертикальный деревянный вал, соединенный с лопаткой, — к верхнему из пары горизонтальных жерновов, который вращается со скоростью приблизительно 120 об/мин (Джеймс, 1982; Темпл, 1974; Ндамбуки, 1981). Зерно подается через бункер с отверстием диаметром 15 см в основании (см. рисунок IV.2). Затем оно достигает зазора между двумя жерновами, установленными на постаменте. По мере того, как вращающийся верхний жернов движется относительно неподвижного, зерно перемещается и измельчается по мере того, как оно течет от центра к периферии жерновов. Канавки, вырезанные в жерновах, способствуют этому перемещению зерна. Глубина этих канавок постепенно уменьшается от центра жерновов к периферии, что позволяет постепенно измельчать зерно на мелкие фрагменты. Измельченный материал попадает в канал, окружающий жернова, откуда он собирается. Зазор между жерновами можно регулировать с помощью простого клинового механизма, изменяющего давление на верхний жернов. Таким образом, можно получать муку различной текстуры.

Рисунок IV.1. Поперечный разрез каменной мельницы с водяным приводом.

Рисунок IV.2. Загрузочный бункер для зерна

Источник: Temple (1974)

В типичной водяной мельнице с диаметром жерновов около 75 см производительность измельчения составляет от 25 до 50 кг в час в зависимости от требуемой тонкости помола и скорости вращения жерновов. Последняя, ​​в свою очередь, зависит от скорости потока воды.

Водяные мельницы могут быть изготовлены из местных материалов сельскими мастерами. Сами жернова могут быть местного производства и обработаны на месте или, alternatively, импортированы.

IV. Плитные, молотковые и каменные мельницы

IV.1 Листогибочные станы

Вальцовые мельницы состоят из чугунного основания, к которому прикреплены две закрытые вертикальные измельчительные пластины (см. рисунок IV.3). Одна пластина неподвижна, а другая приводится в движение ремнем от электродвигателя (0,4–4 кВт) или дизельного двигателя (в диапазоне 11–19 кВт). Подвижная пластина вращается со скоростью приблизительно 600 об/мин. Некоторые модели могут также приводиться в движение двигателем трактора. Зерно подается шнеком из конического бункера в зазор между двумя пластинами. Этот зазор может регулироваться для изменения тонкости помола. Измельчительные пластины диаметром приблизительно 25 см изготовлены из закаленной литой стали. Они имеют канавки для облегчения резки и измельчения зерна. Для производства муки различной текстуры могут использоваться разные пластины с различными размерами канавок. Производительность вальцовых мельниц зависит от требуемой тонкости помола продукта, а также от сорта и влажности исходного зерна. Электрические пластинчатые мельницы имеют производительность приблизительно 67 кг на кВт в час. Таким образом, пластинчатая мельница, оснащенная электродвигателем мощностью 4 кВт, может перерабатывать приблизительно 270 кг зерна в час. В некоторых регионах Западной Африки (например, в Нигерии) и Центральной Америки пластинчатые мельницы используются для влажного помола кукурузы. Для этой цели производитель обычно рекомендует пластины с более мелкими бороздками, чем те, которые используются для сухого помола.

Некоторые развивающиеся страны производят прокатные станова с импортными двигателями, в то время как другие страны импортируют полностью оборудованные станы. На рисунках IV.1–IV.4 показаны несколько прокатных станов, поставленных различными производителями как из развивающихся, так и из развитых стран.

Рисунок IV.3. Схематическое изображение механического листопрокатного стана.

Лист IV.1 «Превосходный» прокатный стан

Диаметр плиты: 270 мм.
Требуемая мощность: 5 л.с.
Скорость вращения: 600 об/мин.
Производительность: 230-270 кг/час.

Производитель: EH Bentall and Co. Ltd.,
(Великобритания)

Источник: ITDG (1976)

Пластина IV.2. Плоский прокатный стан Amuda № 1

Пружинный механизм позволяет открывать пластину и предотвращает повреждения, если в машину попадут твердые частицы. Механизм подачи вибрационного типа легко регулируется. Подходит для различных видов зерна.

Производитель: Rajan Trading Co.
(Индия)

Источник: ITDG (1976)

Пластина IV.3 «Премьер» 127 пластинчатая мельница

Производительность: 500 кг/час.
Требуемая мощность: 1-2 л.с.

Производитель: R. Hunt and Co. Ltd.
(Великобритания)

Источник: ФАО (1979)

Пластина IV.4. Станок для шлифовки стальных листов алмазного сечения.

Производительность: от 500 до 1100 кг в час.
Требуемая мощность: от 5 до 15 л.с.

Производитель: ABC Hansen Co. A/S
(Дания)

Источник: ITDG (1976)

IV.2 Молотковые дробилки

Молотковые мельницы, используемые в развивающихся странах для сухого помола кукурузы, часто импортируются из Европы или США. Однако все большее число этих стран начинают производство молотковых мельниц, как правило, хорошего качества.

Конструкция и производительность молотковых дробилок различаются у разных производителей. В целом, они состоят из чугунного корпуса, через который проходит горизонтальный вращающийся вал, приводимый в движение внешним источником энергии (см. рисунок IV.4). Последний обычно представляет собой электродвигатель или дизельный двигатель. Иногда питание поступает от двигателя трактора. Мощность электродвигателя варьируется от 2 до 150 кВт в зависимости от размера и модели дробилки.

К концу вала ротора прикреплены один или несколько дисков, из которых выступают короткие пластины, похожие на молотки, и заключены в металлический корпус. Молоток вращается со скоростью до 3600 об/мин. Они могут быть неподвижного или качающегося типа и различаться по количеству от 1 до 32. Неподвижные молотки обычно изготавливаются из чугуна методом литья, тогда как качающиеся часто делают из термообработанной стали с содержанием хрома 1,0%.

Молотки окружены ситом, установленным на неподвижной круглой опоре. Зерно кукурузы должно быть достаточно измельчено, чтобы пройти через сито, прежде чем оно будет выгружено из камеры помола. Для получения различных сортов молотого материала доступен широкий ассортимент сит. Конический бункер, расположенный над камерой помола, вмещает цельное зерно, которое самотеком подается в мельницу.

В отличие от режущего действия в плитных или каменных мельницах, измельчение в молотковой мельнице происходит главным образом за счет ударов зерна о молотки, металл сита, заднюю стенку и передний корпус мельницы. Удары также происходят между самим зерном. Зерно задерживается и измельчается между молотком и отверстиями сита. Измельченное зерно удерживается в камере помола до тех пор, пока его размер не уменьшится достаточно, чтобы оно могло пройти через отверстия сита.

Производительность по измельчению материала зависит от мощности двигателя, размера отверстий в сите, а также от сорта и влажности кукурузы. В качестве общего ориентира, производительность на кВт в час составляет приблизительно 74 кг для кукурузы с влажностью 16 процентов и ситом с отверстиями 3 мм. В более крупных моделях (мощностью двигателя более 5 кВт) циклон выгружает измельченный материал и охлаждает как мельницу, так и продукт. В более мелких моделях (мощностью двигателя менее 5 кВт) измельченный материал выгружается самотеком из основания мельницы.

Рисунок IV.4. Схематическое изображение молотковой дробилки.

На рисунках IV.5–IV.8 представлены различные молотковые мельницы, производимые как в развитых, так и в развивающихся странах. В таблице IV.3 указаны физические характеристики ряда выбранных молотковых мельниц.

IV.3 Каменные мельницы

В типичной каменной мельнице конический или пирамидальный бункер удерживает цельное зерно, которое поступает в камеру помола через подающий клапан. В некоторых моделях устройство для встряхивания и сито предотвращают попадание крупных примесей в камеру помола. Измельчение зерна осуществляется за счет режущего действия плоской поверхности двух жерновов, идентичных по размеру и конструкции. Один жернов закреплен на дверце камеры помола, а другой установлен на вращающемся приводном валу, соединенном с внешним источником энергии (например, электродвигателем, дизельным двигателем или двигателем трактора). На рисунке IV.5 показана базовая конструкция каменной мельницы.

Зерно из бункера подается через центральное отверстие во вращающемся жернове в зазор между двумя жерновами. По мере того, как вращающийся жернов движется относительно неподвижного, зерно измельчается по мере перемещения от центра к периферии жерновов. Два мельничных жернова могут быть установлены либо горизонтально с вертикальным вращающимся валом, либо вертикально с горизонтальным вращающимся валом. Вертикальный тип встречается чаще. Он показан на рисунке IV.5.

Диаметр жерновов варьируется в зависимости от модели и размера. Как правило, из-за веса жерновов и относительной сложности их удержания в вертикальном положении, вертикальные жернова имеют меньший диаметр (от 20 до 56 см), чем горизонтальные (от 61 до 71 см). Однако есть исключения; некоторые производители выпускают вертикальные жернова диаметром 71 см и 81 см, в то время как некоторые горизонтальные жернова имеют диаметр всего 30 см и 41 см. В горизонтальном жернове измельченное зерно перемещается к периферии жерновов центробежными силами, тогда как сила тяжести способствует перемещению измельченного зерна между вертикальными жерновами.

Таблица IV.3

Характеристики отдельных молотковых дробилок, выпускаемых производителями, перечисленными в Приложении I ^1.

¹ Источник: GRET (1983)

^{В этом столбце две} буквы обозначают следующие типы двигателей: E — электродвигатели, D — дизельные двигатели, H — тепловые двигатели и P — бензиновые двигатели. Цифры обозначают мощность двигателя в л.с.

* 4 лица

** 3 лица

Рисунок IV.5. Схематическое изображение механической каменной мельницы с вертикальными жерновами.

Пластина IV.5 Молотковая мельница Кусинья

Кукурузная мельница Kusinja рассчитана на работу с дизельными двигателями мощностью от 10 до 20 л.с., а производительность помола будет варьироваться в зависимости от источника питания. С двигателем мощностью 10 л.с. производительность составит 150 кг/час, с двигателем мощностью 20 л.с. — 400 кг/час.
Цена: 280 долларов США.

Производитель: Brown and Clapperton (Малави)

Источник: Секретариат Содружества (1981)

Рисунок IV.6. Молотковая дробилка.

Кукурузная мельница «Атом» — это небольшая молотковая мельница, рассчитанная на работу от дизельного двигателя мощностью 5-7 л.с. Она оснащена реверсивными молотками, ситами и герметичными подшипниками. Средняя производительность составляет около 180 кг в час.

Производитель: Brown and Clapperton (Малави)

Источник: Секретариат Содружества (1981)

Рисунок IV.7 Молотковая мельница «Маник»

Мельницы Manik особенно полезны для измельчения кукурузы. Мельницы выпускаются в 4 размерах. Молотки реверсивные и могут использоваться на 4 разных поверхностях до замены.

Производительность: от 90 до 1100 кг в час.
Требуемая мощность: от 8 до 60 л.с.
Цены: от США до США

Производитель: Manik Engineers (Танзания)

Источник: Секретариат Содружества (1981)

Рисунок IV.8. Молотковая дробилка Ндуме с электроприводом.

Молотковые мельницы Ndume особенно хорошо подходят для измельчения кукурузы в муку. Существует 5 моделей: ND20, ND30 и GM40. Молотки реверсивные и сменные. Из корпуса мельницы вентилятор подает муку в расположенный сверху бункер с ситами.

Мельница ND20 имеет наименьшую производительность и может приводиться в движение небольшими источниками энергии мощностью 12-25 л.с. Мельница ND30 имеет вдвое большую производительность, чем ND20, и оснащена специальным верхним ситом, который позволяет крупным частицам муки попадать обратно в мельницу для повторного измельчения. Мельница ND30 может приводиться в движение небольшими источниками энергии мощностью 16 л.с. Мельница GM40 специально разработана для отбора мощности от тракторов.

Производительность: от 200 до 950 кг в час.
Цена: от 300 до 1000 долларов США.

Производитель: Ndume Ltd. (Кения)

Источник: Секретариат Содружества (1981)

Мощность электродвигателей, используемых в каменных мельницах, варьируется от 0,4 кВт до 15 кВт в зависимости от производительности мельницы и диаметра жерновов. Мощность двигателя, в свою очередь, определяет скорость вращения жерновов в оптимальном диапазоне от 600 до 800 об/мин. Жернова меньшего диаметра вращаются быстрее, чем жернова большего диаметра. Таким образом, в типичной горизонтальной мельнице оптимальная скорость вращения может быть снижена до 400 или 500 об/мин для жерновов диаметром более 61 см.

Производительность молотого материала зависит от мощности двигателя, скорости вращения, диаметра жерновов, сорта зерна и требуемой тонкости помола. Средняя производительность вертикальной каменной мельницы составляет 80 кг на кВт в час, тогда как в горизонтальной мельнице, оснащенной жерновами большого диаметра, она может достигать 107 кг на кВт в час. Таким образом, средняя почасовая производительность каменных мельниц варьируется от 33 кг до 1600 кг в час в зависимости от мощности двигателя, положения (вертикальное или горизонтальное) и диаметра жерновов, типа зерна и требуемой тонкости помола.

Мельничные жернова изготавливаются из одного из следующих материалов:

- натуральные камни;

• Небольшие кусочки природного камня, вкрапленные в цементную или другую подходящую матрицу. В матрицу также могут быть добавлены другие ингредиенты, такие как наждак;
• Искусственные камни, изготовленные из наждака или карборунда, или смеси этих двух материалов, внедренных в матрицу из оксихлоридного цемента магния. Карборунд может дополнительно подвергаться термической обработке или витрификации для повышения его прочности.

Все типы мельничных жерновов обычно заключены в поддерживающую и защитную металлическую ленту. Они имеют канавки, позволяющие измельчать зерно, а также способствующие его перемещению к периферии жерновов.

Корпус большинства каменных мельниц изготавливается из чугуна, хотя некоторые модели имеют деревянную раму.

В большом количестве развивающихся стран производят каменные мельницы для собственного потребления или на экспорт в соседние страны. Во многих случаях двигатели для этих мельниц импортируются.

На иллюстрациях IV.9–IV.14 показаны различные типы каменных мельниц, производимых в развитых и развивающихся странах, а в таблице IV.4 приведены характеристики ряда отдельных мельниц.

IV.4 Эффективность плитных, молотковых и каменных мельниц

Сравнение эффективности пластинчатых, молотковых и каменных мельниц показывает, что молотковые мельницы, как правило, лучше подходят для тонкого помола, чем пластинчатые или каменные. При тонком помоле пластинчатая мельница обычно потребляет больше энергии, чем молотковая, особенно при работе с зерном с высоким начальным содержанием влаги. Поэтому эксплуатация пластинчатых мельниц представляется более затратной. Для более эффективного использования пластинчатых мельниц необходимо предварительно измельчить зерно: в случае молотковой мельницы это не требуется.

Циклоны, устанавливаемые на большие молотковые мельницы, охлаждают части мельницы и измельченный материал. Их использование в пластинчатых или каменных мельницах встречается редко. Однако, поскольку повышение температуры измельченной кукурузы может ухудшить ее питательные свойства и срок хранения, производители каменных мельниц рекомендуют оптимальную скорость вращения жерновов, которая не должна превышаться более чем на 25 процентов.

IV.5 Техническое обслуживание плитных, молотковых и каменных мельниц

Для эффективной работы шлифовальных станков всех типов требуется регулярное техническое обслуживание. Все движущиеся части нуждаются в регулярной смазке (например, еженедельно).

Большинство молотков, жерновов и мельничных камней являются обратимыми. Таким образом, их можно использовать в течение длительного времени, прежде чем потребуется заточка, переточка, правка или замена. Как правило, молотки необходимо затачивать каждую неделю, а жернова — каждые три-четыре недели. В случае чрезмерного износа некоторых типов стальных молотков наконечники можно вернуть к приблизительно первоначальным размерам путем дополнительной сварки металла. Используя соответствующие материалы, новую деталь можно сделать более твердой и, следовательно, более долговечной, чем оригинальная. Натуральные камни изнашиваются быстрее, чем искусственные, и поэтому их необходимо чаще переворачивать или заменять. Однако они дешевле в приобретении. Следует подчеркнуть, что срок службы мельничных деталей, будь то молотки, жернова или камни, продлевается, если перед помолом из зерна удалять посторонние примеси минерального происхождения (например, фрагменты камня, металла или песка).

Таблица IV.4

Характеристики отдельных каменных мельниц, выпускаемых производителями, перечисленными в Приложении I ¹

¹ Источник: GRET (1983)

^{В этом столбце две} буквы обозначают следующие типы двигателей: E — электродвигатели, D — дизельные двигатели, H — тепловые двигатели и P — бензиновые двигатели. Цифры обозначают мощность двигателей в л.с.

^3. Производительность измеряется в кг/час, если не указано иное.

Рисунок IV.9 Горизонтальная каменная мельница

Производительность: 120-150 кг в час.
Требуемая мощность: 3-4 л.с.

Производитель: Etablissements Champenois (Франция).

Источник: ФАО (1979)

Рисунок IV.10. Каменная мельница, оснащенная природными жерновами.

Диаметр камня: 400 мм.
Производительность: 225-270 кг в час.
Требуемая мощность: 6-8 л.с.

Производитель: Dandekar Brothers (Индия)

Источник: ITDG (1976)

Рисунок IV.11. «Современная» каменная мельница

Оснащен мешалкой с подачей материала из бункера объемом 35 литров.
Шлифовальные круги диаметром 300 мм.
Шнековая регулировка тонкости помола.
Производительность: 200-300 кг в час.
Требуемая мощность: 4-5 л.с.

Производитель: Renson and Co. (Франция)

Источник: ITDG (1976)

Рисунок IV.12 Каменная мельница «Кисан»

Каменная мельница для различных видов зерна.
Требуемая мощность: электродвигатель 1 л.с.

Производитель: Кисан Криши Янтра Удёг (Индия)

Источник: ФАО (1979)

Рисунок IV.13. Измельчительная мельница "R 2".

- Вертикальные жернова: диаметр 210 мм.
- Требуемая мощность: 2 л.с.
- Производительность по мелкому помолу: 100 кг/час.

Производитель: Iruswerke Dusslingen (Федеративная Республика Германия)

Источник: ITDG (1976)

Рисунок IV.14 Вертикальная каменная мельница «Диамент»

- Мельницы специального состава
- Постоянная скорость подачи из бункера для равномерного помола
- Диаметр мельничных жерновов: от 300 до 500 мм
- Производительность: от 100 до 650 кг в час
- Требуемая мощность: от 2 до 10 л.с.

Производитель: ABC Hansen Co. A/S (Дания)

Источник: ITDG (1976)

V. Вальцовые мельницы

Основные отличия вальцовых мельниц от других типов мельниц, описанных в разделах III и IV, заключаются в их большей производительности (исключение составляют небольшие вальцовые мельницы, производимые в Индии) и способности производить широкий ассортимент мукомольной продукции. Как уже упоминалось в главе I, утверждается, что срок хранения этой продукции значительно дольше, чем у муки, производимой традиционными мельницами, благодаря удалению зародыша.

На рисунке IV.6 показаны различные операции, выполняемые в вальцовых мельницах. К ним относятся:

- очистка;
- закалка;
- удаление зародышей;
- сортировка и аспирация;
- вальцовая мельница;
- просеивание, очистка и аспирация; и
- упаковка.

Ниже приведено краткое описание этих операций.

Уборка

Кукуруза очищается от посторонних примесей растительного, животного и минерального происхождения путем просеивания и аспирации. В процесс просеивания включен магнит для удаления металлических фрагментов. Может использоваться камнеотделитель (влажный и сухой), который предлагается в качестве дополнительной опции для мельницы.

Закалка

Перед тем как зерно попадет в систему удаления зародышей, его необходимо подвергнуть закалке. Целью закалки является:

- разрыхлить волокна древесины;

• увлажнить микроб, чтобы сделать его более устойчивым и облегчить его отделение;
• разрыхлить и сделать отруби более плотными, чтобы их было легче извлекать крупными кусками; и
• Для помола необходимо увлажнить эндосперм, чтобы обеспечить максимальное образование крупки и минимальное образование муки.

Рисунок IV.6. Блок-схема работы вальцовой мельницы.

Традиционно, термическая обработка кукурузы осуществляется в смесительном конвейере путем добавления пара или горячей воды для повышения влажности внешних слоев зерна с 14 до примерно 22 процентов. Влажность эндосперма увеличивается лишь незначительно, поскольку зерно поступает в устройство для удаления зародыша после короткого или полного отсутствия времени покоя. В качестве альтернативы, термическую обработку можно проводить с использованием холодной воды. Этот метод часто используется в развивающихся странах, где установка и эксплуатация паровых установок обходятся дорого. Иногда кукурузу термически обрабатывают до 16 часов для стабилизации влажности на уровне примерно 15 процентов. Затем проводят вторую термическую обработку в течение 10-20 минут, при которой добавляют 1-2 процента воды для повышения плотности отрубей и зародыша. В качестве альтернативы, кукурузу термически обрабатывают в течение 4-5 часов для стабилизации влажности на уровне 16 процентов перед второй стадией термической обработки.

Удаление зародышей

Удаление зародыша, включая шелушение, является одной из ключевых операций в вальцовой мельнице. Обычно это достигается путем истирания. В машине для удаления зародыша отруби удаляются, зародыш разрыхляется или отделяется, а зерно разбивается на две или более частей, проходя между движущимися и неподвижными частями машины. В результате образуются два различных потока материала: более крупные частицы, в основном измельченный эндосперм, и более мелкие частицы муки, отрубей и зародыша. Если зерно предварительно обрабатывается паром или горячей водой, фракции из машины для удаления зародыша могут потребовать сушки перед дальнейшей обработкой. При обработке холодной водой содержание влаги ниже, и материал из машины для удаления зародыша может быть обработан немедленно. В качестве альтернативы влажной системе удаления зародыша небольшие предприятия (например, производительностью 2 тонны в час) могут использовать сухую обработку. Сухая обработка позволяет мельнику экономично производить широкий ассортимент крупы и муки, а также удаляет зародыш и отруби из кукурузы. Такая система предлагает ряд преимуществ, включая меньшее энергопотребление, меньшее техническое обслуживание и меньшую предварительную обработку цельного зерна кукурузы. Кроме того, она не требует паровой обработки и сушки готовой продукции. Следует, однако, отметить, что некоторая предварительная обработка цельного зерна может потребоваться для повышения влажности примерно до 15 процентов. В противном случае эндосперм будет разрушаться во время обработки, что приведет к слишком высокому выходу мелкой крупы.

Другие операции

Независимо от метода удаления зародыша (влажным или сухим), эндосперм, отруби и зародыш впоследствии просеиваются, отсасываются и сортируются для удаления отрубей, используемых для составления кормовых смесей для животных, зародыша для экстракции масла и фрагментов эндосперма для измельчения.

Измельчение эндосперма в высококачественные продукты без зародыша осуществляется на длинной валковой системе измельчения. Любые оставшиеся зародыши или отруби, прилипшие к фрагментам эндосперма, удаляются путем аспирации по всей системе измельчения. Путем просеивания и очистки измельченные и очищенные от зародышей фрагменты эндосперма разделяются на различные продукты в соответствии с местными предпочтениями. В зависимости от метода удаления зародышей, готовые продукты могут потребовать сушки для контроля содержания влаги на безопасном для хранения уровне (обычно от 12 до 14 процентов).

Упаковка

Наибольшая гибкость в использовании рабочей силы и оборудования на вальцовых мельницах достигается на заключительном этапе упаковки. Степень механизации, которая может быть целесообразно применена к системе упаковки, зависит от характера используемого упаковочного материала, размера упаковки и экономически обоснованных цен на факторы производства (Улиг и Бхат, 1980).

Доступны три альтернативные системы упаковки: ручная, полуавтоматическая и автоматическая. Они одинаково хорошо подходят как для небольших, так и для крупных заводов. Однако капитальные затраты на оборудование и персонал, необходимый для его эксплуатации, следует тщательно учитывать в зависимости от объема упаковываемого материала. Полностью автоматические упаковочные линии работают с некоторым запасом мощности даже на крупных заводах.

Ниже кратко описаны три метода упаковки.

Ручная упаковка

Ручная упаковка включает в себя взвешивание продукта, вскрытие пакета, наполнение пакета, уплотнение содержимого, а также формование и запечатывание наполненных пакетов. Для каждой операции требуется один оператор. Капитальные затраты на эту систему ограничиваются простыми сиденьями для упаковщиков, рабочим столом, тележками для перемещения продукта от выходных патрубков в зону упаковки, а также простыми весами и ручными совками. Важными особенностями ручной системы являются низкая первоначальная стоимость оборудования и относительно высокие затраты на рабочую силу.

Автоматическая упаковка

Операции, выполняемые на полностью автоматизированной упаковочной линии, аналогичны операциям в ручной системе. Все операции и перемещение материала на этом этапе осуществляются механизированным оборудованием без необходимости промежуточной обработки со стороны операторов. В этой системе требуется всего один рабочий на смену.

Полуавтоматическая упаковка

В полуавтоматической упаковочной линии пакеты подаются к автоматическому наполнителю вручную, а не с помощью механизированного оборудования. Таким образом, потребность в рабочей силе увеличивается примерно до двух операторов за смену. Во всех остальных отношениях эта система идентична полностью автоматической упаковочной линии.

• ---<ref>Ссылка<ref>
• 
  Вальцовые мельницы производства Sifter International

Вальцовые мельницы могут использоваться для измельчения пшеницы, кукурузы, ячменя, солода, проса, сорго и любых других материалов. Они имеют горизонтальную конфигурацию с прямым захватом материала, при этом подающий валок включается и выключается. Равномерное распределение продукта по измельчающим валкам осуществляется с помощью подающего валка с постоянной скоростью. Измельчение происходит с помощью ряда вальцовых мельниц. Производительность и качество измельченного материала зависят от количества вальцовых мельниц, используемых на мельничном заводе.

Основные характеристики вальцовых мельниц компании Sifter International:

Высокоскоростная автоматическая вальцовая мельница.
Включение и выключение валков контролируется пневматическим приводом.
Простота обслуживания и демонтажа валков.
Низкие затраты на техническое обслуживание и минимальный уровень шума.
Корпус из прессованной стали (обработан на лазерном/станковом станке с ЧПУ).
Подающий валок и его корпус обработаны на станках с ЧПУ/вертикально-фрезерных станках и т.д.

ссылки