Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
«Оренбурзька ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Факультет харчових виробництв
Кафедра технології харчових виробництв
Звіт
по виробничій практиці
Керівник: Бірюкова Н.В.
«____» _________________2007г.
Виконавець:
студент гр. 03-ТПОП
__________________Кірзеев О.В.
«____»_________________ 2007
Оренбург 2007
Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
«Оренбурзька ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Факультет харчових виробництв
Кафедра технології харчових виробництв
Звіт
по виробничій практиці
Керівник: Бірюкова Н.В.
«____» _________________2007г.
Виконавець:
студент гр. 03-ТПОП
__________________Кірзеев О.В.
«____»_________________ 2007
Оренбург 2007
Лабораторна робота № 1
Геометричні і фізичні характеристики зерна та його домішок
Мета роботи:
Ознайомитися з методом визначення геометричних і фізичних характеристик зерна та його домішок з підбором сит і схем сортування для ефективного очищення і поділу зерна.
Завдання:
1. Провести сортування декількох зразків зерна з різною засміченістю на розсіві-аналізаторі.
2. Побудувати полігон поділу зерна за крупністю і визначити склад домішок в кожній фракції.
Порядок виконання роботи
Наважку зерна масою 100-200 г просіюють на розсіві-аналізаторі, в якому встановлені сита з отворами в залежності від аналізованої культури.
Отримані фракції зважують, і кожен схід розбирають на нормальне зерно і домішки. Домішки зважують і висловлюють в%. Кількість нормального зерна визначають як різницю між масою фракції і кількістю домішок.
Аналізована культура ячмінь.
Таблиця 1 - Результати розсіву
Висновок: Вивчили метод визначення геометричних і фізичних характеристик зерна з різною засміченістю на розсіві-аналізаторі. Побудували полігон поділу зерна за крупністю і визначили склад домішок в кожній фракції.
Лабораторна робота № 2
Вплив крупності зерна на вихід і якість борошна
Мета роботи: визначити вирівняність зерна в досліджуваній партії
Обладнання: рассевний аналізатор, набір сит, ваги.
Завдання:
1. Провести сортування декількох зразків зерна з різною засміченістю на розсіві-аналізаторі.
2. Набрати по 100 г зерна на ситах
3. Провести розмел вихідного зерна і двох фракцій. Визначити сорт борошна на приладі Р3БПЛ.
Проводячи розсівання зерна, отримали фракції:
Піддон - 10,77 г
Наберемо по 100 г зерна на ситах
Зробимо розмел вихідного зерна і двох фракцій. Визначимо сорт борошна на приладі Р3БПЛ.
Результати досліджень занесемо в таблицю 2.
Таблиця 2 - Результати досліджень
Таблиця 3 - Білизна сортового борошна
Висновок: користуючись результатами таблиці 2 і таблиці 3 можна зробити висновок про вплив крупності зерна на вихід і якість борошна.
Чим крупніше зерно, отже, в ньому буде більше ендосперму, значить, білизна великого зерна буде вищою. Це ми бачимо з наших результатів дослідження. У лабораторних умовах ми отримали борошно 2 сорту (велика фракція) і обойне (дрібна фракція і вихідне зерно).
Лабораторна робота № 3
Розрахунок складу помольних партій зерна
Мета роботи. Освоєння методики розрахунку складу помольной партії заданої якості при сортових помелах пшениці.
Основні теоретичні положення
Вступники на млин партії зерна розрізняються по ряду якісних показників: стекловидности, вмістом клейковини, зольності і т.п., що обумовлено сортовими особливостями зерна, грунтово-кліматичними умовами вирощування та іншими факторами. Переробка таких різноякісних партій зерна призведе до отримання борошна, що не відповідає вимогам стандарту. Особливо це стосується партій зерна зниженої якості.
Забезпечити стабільність якості борошна можна шляхом попереднього змішування декількох партій зерна, що знаходяться на млинові елеваторі. Формуючи помольних партій, можна змішувати різні складові за одним показником, наприклад, по стекловидности або за клейковиною. Слід підкреслити, що скловидність найбільш вірно виражає технологічну, біохімічну та енергетичну характеристику зерна. Цей показник у певної міри обумовлює вибір режиму кондиціонування, виходу крупок «в драному процесі», вихід борошна та її якість, а також питома витрата енергії на помел. До того ж на млинах, оснащених високопродуктивним комплектним обладнанням, для кожної секції потрібно помольних партій певної стекловидности.
Рецептуру помольной партії складають попередньо за 10-15 днів до початку помелу з тим, щоб у період декадної »зупинки технолог міг внести певні корективи е технологічну схему підготовки і розмелювання зерна.
Зазвичай помольних партій складають з двох або трьох компонентів.
Позначимо:
(1)
Сумарна маса помольной партії визначається за формулою:
де
Відхилення від стекловидности визначають за формулами:
Для випадку складання помольной партії з двох компонентів:
(5)
Для випадку складання помольной партії з трьох компонентів:
Завдання
Скласти помольних партій зерна пшениці загальної маси M = 8000 тонн. У наявності є зерно пшениці наступних типів, зі стекловидностью:
Середньозважений показник стекловидности партії
Рішення
Для двох партій
Для випадків трикомпонентної помольной партії:
Перевірка
Для визначення кількості зерна кожної складової частини зернової суміші можна також скористатися правилами зворотній пропорції, а для перевірки отриманих рішень - правилами змішування.
Таблиця 4 - Розрахунок методом зворотної пропорції
Висновок: вивчили методику розрахунку складу помольной партії заданої якості при сортових помелах пшениці.
Лабораторна робота № 4
Визначення технологічної ефективності роботи сепаратора
Мета роботи. Вивчення процесу виділення домішок із зернової маси і визначення ефективності сепарування багатокомпонентної суміші.
Основні теоретичні положення
Вихідні партії зерна, незважаючи на попереднє очищення в господарствах і на елеваторах, містять у своїй масі значну кількість різних домішок мінерального і органічного походження. Таким чином, зернова маса, що надходить у переробку представляє собою суміш, що складається із зерна основної культури та інших компонентів. При підготовці зерна до помелу така суміш повинна бути розділена з метою виділення тільки зерен основної культури.
Процес механічного розділення сумішей на їх складові, більш однорідні фракції, називається сепаруванням.
Для аналізу та оцінки технологічного процесу сепарації сипучих сумішей, до яких відносяться і зернові суміші, служать методи дозволяють отримувати найбільш об'єктивні показники ефекту поділу вихідної суміші на складові її компоненти.
Перш, ніж перейти до визначення показників технологічного ефекту сепарації, слід ввести деякі терміни і поняття.
Вихідна суміш - зернова суміш, що складається з одного або декількох компонентів і призначена для розділення в сепараторі.
Фракція - частина суміші, виділена на сепараторі. Фракція може складатися з одного або декількох компонентів, що входять у вихідну суміш.
Чистота фракції - відносний вміст основного компонента в даної фракції в частках або відсотках від виходу.
Вихід фракції - відношення кількості матеріалу фракції до кількості вихідної суміші, вираженої в частках або відсотках від кількості вихідної суміші.
Ступінь вилучення відношення кількості компонента у фракції до кількості того ж компонента у вихідній суміші.
Загальна закономірність процесу розділення полягає в тому, що вихідна суміш у результаті сепарування розділяється на частини / нові суміші /, які якісно відрізняються від вихідної суміші. Нові суміші / фракції / за своїм складом відрізняються більшою однорідністю за тими ознаками, які покладені в основу поділу суміші / довжина, ширина, товщина та ін /, причому, чим однорідніше отримані фракції за цією ознакою, тим вище ефект розділення.
Якість процесу сепарування оцінюється повнотою виділення кожного з компонентів у чистому вигляді.
Завданням очищення є відділення від зернової маси гіршого компонента / домішок / з метою збагачення кращого компонента / зерна / при найменших втратах останнього у відходи.
Критерієм ефекту сепарування служить показник Є. Фізична сутність цього показника теоретично обгрунтована на прикладі сортування двокомпонентної суміші на дві фракції / рис 1 /. Нехай Q = 1 - вихідна суміш, що підлягає сепарування. Припустимо, що зазначену суміш потрібно розділити за ознакою X на два компоненти: <р \ і <р 2.
Рисунок 2 - Графік сепарування зерна
Внаслідок недосконалості сепаратора у фракції Q 1 міститься деяка частина q частинок компонента φ 2, а в другій фракції Q 2 - р - частинок компонента φ 1.
Чистота першої фракції φ 11 =
а другої фракції q 22 дорівнює: q 22 =
При ідеальній роботі сепаратора, тобто при оптимальному режимі вихідна суміш буде розділена на 2 фракції з максимальним показником їхньої чистоти φ max 1,
і φ max 2.
Якщо сепаратор працює не в оптимальному режимі, то φ 11 <φ max 1, а φ 22 <φ max 2 Оскільки φ 11> φ max 1 а φ 22> φ 2, то зміст першого компонента в першій фракції (її чистота) збільшиться на φ 11 - φ 1, а зміст другого компонента в другій фракції збільшиться на φ 22 - φ 2 в порівнянні з вмістом цих компонентів у вихідній суміші.
Гранично можливе збільшення вміст компонентів в обох фракціях при оптимальній роботі сепаратора буде відповідно дорівнює φ max 1 - φ 1,
і φ max 2-φ 2. Отже, ступінь збагачення першої фракції буде дорівнює відношенню фактичного приросту в ній концентрації першу компонента до гранично можливої, тобто:
і, відповідно, ступінь збагачення другої фракції:
Загальний ефект сепарування Е визначається як середньозважена ступінь збагачення обох фракцій:
(9)
В окремому випадку, коли вихідна суміш може бути розділена на компоненти в чистому вигляді, тобто φ max 1 = φ max 2 = 1, показник Е буде дорівнює:
(10) де
Поширюючи висновок на складні суміші, загальний технологічний ефект сепарування n-компонентної суміші на n фракцій можна представити у вигляді:
(11) де φ i - зміст i-гo компонента у вихідній суміші;
φ ii - чистота i-ої фракції;
W i - вихід i-ої фракції.
Опис лабораторної установки
Робота виконується на лабораторному сепараторі. Сепаратор складається з станини, ситового корпусу і приймального бункера з живильником. Ситової корпус здійснює 200 коливань в хвилину за допомогою ексцентрикового механізму на приводному валу, що обертається від електродвигуна.
Малюнок 3 - Принципова схема сепаратора
Друге сито з круглими отворами 0,5 мм для виділення крупних домішок, які пройшли через приймальне сито.
Третє сито з прямокутними отворами розмірами 2,2 x20 мм для виділення великого зерна.
Четверте підсівне сито розміром 1,7 x20 мм для виділення дрібних домішок. Сходженням з цього сита отримують дрібне зерно.
Таким чином, основний компонент / зерно / виділяється проходом через сито діаметром 5 мм і сходом з сита 1,7 x20 мм. Другий компонент / великі домішки / виділяється сходженням з перших двох сит з отворами 6x6. мм і діаметром 5 мм. Третій компонент / дрібні домішки / - проходом через сито з отворами розміром 1,7 x20 мм. 4. Порядок виконання роботи.
З призначеної до очищення партії зерна виділяють дві наважки: одна / 50г / для аналізу, друга / 2 кг / для очищення на сепараторі.
Першу наважку піддають технічному аналізу на вміст видаляються домішок у зерні до машини, тобто визначення вмісту компонентів φ 1, φ 2 і φ 3 в частках одиниці або відсотках.
Другу наважку пропускають через сепаратора до повного звільнення сит від сходового продукту. Отримані три фракції зважують на вагах. Результати зважування, виражені у відсотках у вихідній суміші, розглядають як вихід кожної фракції W], W 2 і W 3.
З кожної випромененої після сепарування фракції відбирають наважки по 50 г для визначення чистоти фракції за вмістом у них основних компонентів, а саме φ 11, φ 22 і φ 33.
Таблиця 5 - Результати першого сепарування
На підставі отриманих результатів, визначити ефективність сепарування вихідної суміші за формулою:
(11)
Час сепарування 53 сек.
Продуктивність дорівнює 67,92 кг / ч.
Таблиця 6 - Результати другого сепарування
Час сепарування 10 сек.
Продуктивність дорівнює 360 кг / ч.
Висновок: чим вище режим роботи сепаратора, тим нижче ефективність роботи сепаратора.
Геометричні і фізичні характеристики зерна та його домішок
Мета роботи:
Ознайомитися з методом визначення геометричних і фізичних характеристик зерна та його домішок з підбором сит і схем сортування для ефективного очищення і поділу зерна.
Завдання:
1. Провести сортування декількох зразків зерна з різною засміченістю на розсіві-аналізаторі.
2. Побудувати полігон поділу зерна за крупністю і визначити склад домішок в кожній фракції.
Порядок виконання роботи
Наважку зерна масою 100-200 г просіюють на розсіві-аналізаторі, в якому встановлені сита з отворами в залежності від аналізованої культури.
Отримані фракції зважують, і кожен схід розбирають на нормальне зерно і домішки. Домішки зважують і висловлюють в%. Кількість нормального зерна визначають як різницю між масою фракції і кількістю домішок.
Аналізована культура ячмінь.
Таблиця 1 - Результати розсіву
| Сито | Залишок,% |
| 3 x20 | 1,2 |
| 2,5 x20 | 37,4 |
| 2,4 x20 | 17,0 |
| 2,0 x20 | 29,6 |
| 1,7 x20 | 10,8 |
| Піддон | 2,4 |
Лабораторна робота № 2
Вплив крупності зерна на вихід і якість борошна
Мета роботи: визначити вирівняність зерна в досліджуваній партії
Обладнання: рассевний аналізатор, набір сит, ваги.
Завдання:
1. Провести сортування декількох зразків зерна з різною засміченістю на розсіві-аналізаторі.
2. Набрати по 100 г зерна на ситах
3. Провести розмел вихідного зерна і двох фракцій. Визначити сорт борошна на приладі Р3БПЛ.
Проводячи розсівання зерна, отримали фракції:
Піддон - 10,77 г
Наберемо по 100 г зерна на ситах
Зробимо розмел вихідного зерна і двох фракцій. Визначимо сорт борошна на приладі Р3БПЛ.
Результати досліджень занесемо в таблицю 2.
Таблиця 2 - Результати досліджень
Таблиця 3 - Білизна сортового борошна
| В / З | Понад 54 од. Приладу Р3БПЛ |
| 1 / З | 36-53 од. |
| 2 / З | 12-35 од. |
| шпалерна | Нижче 12 |
Чим крупніше зерно, отже, в ньому буде більше ендосперму, значить, білизна великого зерна буде вищою. Це ми бачимо з наших результатів дослідження. У лабораторних умовах ми отримали борошно 2 сорту (велика фракція) і обойне (дрібна фракція і вихідне зерно).
Лабораторна робота № 3
Розрахунок складу помольних партій зерна
Мета роботи. Освоєння методики розрахунку складу помольной партії заданої якості при сортових помелах пшениці.
Основні теоретичні положення
Вступники на млин партії зерна розрізняються по ряду якісних показників: стекловидности, вмістом клейковини, зольності і т.п., що обумовлено сортовими особливостями зерна, грунтово-кліматичними умовами вирощування та іншими факторами. Переробка таких різноякісних партій зерна призведе до отримання борошна, що не відповідає вимогам стандарту. Особливо це стосується партій зерна зниженої якості.
Забезпечити стабільність якості борошна можна шляхом попереднього змішування декількох партій зерна, що знаходяться на млинові елеваторі. Формуючи помольних партій, можна змішувати різні складові за одним показником, наприклад, по стекловидности або за клейковиною. Слід підкреслити, що скловидність найбільш вірно виражає технологічну, біохімічну та енергетичну характеристику зерна. Цей показник у певної міри обумовлює вибір режиму кондиціонування, виходу крупок «в драному процесі», вихід борошна та її якість, а також питома витрата енергії на помел. До того ж на млинах, оснащених високопродуктивним комплектним обладнанням, для кожної секції потрібно помольних партій певної стекловидности.
Рецептуру помольной партії складають попередньо за 10-15 днів до початку помелу з тим, щоб у період декадної »зупинки технолог міг внести певні корективи е технологічну схему підготовки і розмелювання зерна.
Зазвичай помольних партій складають з двох або трьох компонентів.
Позначимо:
(1)
Сумарна маса помольной партії визначається за формулою:
де
Відхилення від стекловидности визначають за формулами:
Для випадку складання помольной партії з двох компонентів:
Для випадку складання помольной партії з трьох компонентів:
Завдання
Скласти помольних партій зерна пшениці загальної маси M = 8000 тонн. У наявності є зерно пшениці наступних типів, зі стекловидностью:
Середньозважений показник стекловидности партії
Рішення
Для двох партій
Для випадків трикомпонентної помольной партії:
Перевірка
Для визначення кількості зерна кожної складової частини зернової суміші можна також скористатися правилами зворотній пропорції, а для перевірки отриманих рішень - правилами змішування.
Таблиця 4 - Розрахунок методом зворотної пропорції
| Найменування | X1 | X2 | X3 | |
| Склоподібність,% | ||||
| Відхилення від стекловидности заданої партії,% | ||||
| Розрахункове співвідношення зерна в партії | ||||
| Сума частин помольних партій |
Лабораторна робота № 4
Визначення технологічної ефективності роботи сепаратора
Мета роботи. Вивчення процесу виділення домішок із зернової маси і визначення ефективності сепарування багатокомпонентної суміші.
Основні теоретичні положення
Вихідні партії зерна, незважаючи на попереднє очищення в господарствах і на елеваторах, містять у своїй масі значну кількість різних домішок мінерального і органічного походження. Таким чином, зернова маса, що надходить у переробку представляє собою суміш, що складається із зерна основної культури та інших компонентів. При підготовці зерна до помелу така суміш повинна бути розділена з метою виділення тільки зерен основної культури.
Процес механічного розділення сумішей на їх складові, більш однорідні фракції, називається сепаруванням.
Для аналізу та оцінки технологічного процесу сепарації сипучих сумішей, до яких відносяться і зернові суміші, служать методи дозволяють отримувати найбільш об'єктивні показники ефекту поділу вихідної суміші на складові її компоненти.
Перш, ніж перейти до визначення показників технологічного ефекту сепарації, слід ввести деякі терміни і поняття.
Вихідна суміш - зернова суміш, що складається з одного або декількох компонентів і призначена для розділення в сепараторі.
Фракція - частина суміші, виділена на сепараторі. Фракція може складатися з одного або декількох компонентів, що входять у вихідну суміш.
Чистота фракції - відносний вміст основного компонента в даної фракції в частках або відсотках від виходу.
Вихід фракції - відношення кількості матеріалу фракції до кількості вихідної суміші, вираженої в частках або відсотках від кількості вихідної суміші.
Ступінь вилучення відношення кількості компонента у фракції до кількості того ж компонента у вихідній суміші.
Загальна закономірність процесу розділення полягає в тому, що вихідна суміш у результаті сепарування розділяється на частини / нові суміші /, які якісно відрізняються від вихідної суміші. Нові суміші / фракції / за своїм складом відрізняються більшою однорідністю за тими ознаками, які покладені в основу поділу суміші / довжина, ширина, товщина та ін /, причому, чим однорідніше отримані фракції за цією ознакою, тим вище ефект розділення.
Якість процесу сепарування оцінюється повнотою виділення кожного з компонентів у чистому вигляді.
Завданням очищення є відділення від зернової маси гіршого компонента / домішок / з метою збагачення кращого компонента / зерна / при найменших втратах останнього у відходи.
Критерієм ефекту сепарування служить показник Є. Фізична сутність цього показника теоретично обгрунтована на прикладі сортування двокомпонентної суміші на дві фракції / рис 1 /. Нехай Q = 1 - вихідна суміш, що підлягає сепарування. Припустимо, що зазначену суміш потрібно розділити за ознакою X на два компоненти: <р \ і <р 2.
Рисунок 2 - Графік сепарування зерна
Внаслідок недосконалості сепаратора у фракції Q 1 міститься деяка частина q частинок компонента φ 2, а в другій фракції Q 2 - р - частинок компонента φ 1.
Чистота першої фракції φ 11 =
а другої фракції q 22 дорівнює: q 22 =
При ідеальній роботі сепаратора, тобто при оптимальному режимі вихідна суміш буде розділена на 2 фракції з максимальним показником їхньої чистоти φ max 1,
і φ max 2.
Якщо сепаратор працює не в оптимальному режимі, то φ 11 <φ max 1, а φ 22 <φ max 2 Оскільки φ 11> φ max 1 а φ 22> φ 2, то зміст першого компонента в першій фракції (її чистота) збільшиться на φ 11 - φ 1, а зміст другого компонента в другій фракції збільшиться на φ 22 - φ 2 в порівнянні з вмістом цих компонентів у вихідній суміші.
Гранично можливе збільшення вміст компонентів в обох фракціях при оптимальній роботі сепаратора буде відповідно дорівнює φ max 1 - φ 1,
і φ max 2-φ 2. Отже, ступінь збагачення першої фракції буде дорівнює відношенню фактичного приросту в ній концентрації першу компонента до гранично можливої, тобто:
і, відповідно, ступінь збагачення другої фракції:
Загальний ефект сепарування Е визначається як середньозважена ступінь збагачення обох фракцій:
В окремому випадку, коли вихідна суміш може бути розділена на компоненти в чистому вигляді, тобто φ max 1 = φ max 2 = 1, показник Е буде дорівнює:
(10) де
Поширюючи висновок на складні суміші, загальний технологічний ефект сепарування n-компонентної суміші на n фракцій можна представити у вигляді:
(11) де φ i - зміст i-гo компонента у вихідній суміші;
φ ii - чистота i-ої фракції;
W i - вихід i-ої фракції.
Опис лабораторної установки
Робота виконується на лабораторному сепараторі. Сепаратор складається з станини, ситового корпусу і приймального бункера з живильником. Ситової корпус здійснює 200 коливань в хвилину за допомогою ексцентрикового механізму на приводному валу, що обертається від електродвигуна.
Малюнок 3 - Принципова схема сепаратора
Друге сито з круглими отворами 0,5 мм для виділення крупних домішок, які пройшли через приймальне сито.
Третє сито з прямокутними отворами розмірами 2,2 x20 мм для виділення великого зерна.
Четверте підсівне сито розміром 1,7 x20 мм для виділення дрібних домішок. Сходженням з цього сита отримують дрібне зерно.
Таким чином, основний компонент / зерно / виділяється проходом через сито діаметром 5 мм і сходом з сита 1,7 x20 мм. Другий компонент / великі домішки / виділяється сходженням з перших двох сит з отворами 6x6. мм і діаметром 5 мм. Третій компонент / дрібні домішки / - проходом через сито з отворами розміром 1,7 x20 мм. 4. Порядок виконання роботи.
З призначеної до очищення партії зерна виділяють дві наважки: одна / 50г / для аналізу, друга / 2 кг / для очищення на сепараторі.
Першу наважку піддають технічному аналізу на вміст видаляються домішок у зерні до машини, тобто визначення вмісту компонентів φ 1, φ 2 і φ 3 в частках одиниці або відсотках.
Другу наважку пропускають через сепаратора до повного звільнення сит від сходового продукту. Отримані три фракції зважують на вагах. Результати зважування, виражені у відсотках у вихідній суміші, розглядають як вихід кожної фракції W], W 2 і W 3.
З кожної випромененої після сепарування фракції відбирають наважки по 50 г для визначення чистоти фракції за вмістом у них основних компонентів, а саме φ 11, φ 22 і φ 33.
Таблиця 5 - Результати першого сепарування
| Компоненти | Вміст компонентів у вихідній суміші φi | Вихід фракцій W% | Чистота фракцій |
| У% | % Частки | ||
| Перший (зерно) | 6 | 2,8 | 100 |
| Другий (Великі домішки) | 88 | 79,2 | 92 |
| Третій (Дрібні домішки) | 6 | 18 | 58 |
(11)
Час сепарування 53 сек.
Продуктивність дорівнює 67,92 кг / ч.
Таблиця 6 - Результати другого сепарування
| Компоненти | Вміст компонентів у вихідній суміші φi | Вихід фракцій W% | Чистота фракцій |
| У% | % Частки | ||
| Перший (зерно) | 5,2 | 4,0 | 79.5 |
| Другий (Великі домішки) | 80,4 | 75,7 | 95,2 |
| Третій (Дрібні домішки) | 14,4 | 20,3 | 37,6 |
Продуктивність дорівнює 360 кг / ч.
Висновок: чим вище режим роботи сепаратора, тим нижче ефективність роботи сепаратора.