. TEHNOLOGIA DE PRELUCRARE A PORUMBULUI

PORUMBUL1. ImportanţaPorumbul se situează pe locul trei între plantele cultivate pe glob, după grâu şi orez..Suprafeţele mari cultivate cu porumb în lume se datorează utilizărilor sale multiple şi variate şi particularităţilor plantei:- capacitatea de producţie mai ridicată faţă de celelalte cereale;- plasticitatea ecologică ridicată care îi permite un areal larg de răspândire;- rezistenţa la secetă, care îi permite să realizeze producţii mari şi relativ constante;- are mai puţine boli şi dăunători şi este rezistent la cădere;- bună premergătoare pentru majoritatea culturilor cu condiţia să elibereze terenurile de resturile vegetale;- suportă monocultura fără probleme, cu condiţia combaterii buruienilor şi aplicării îngrăşămintelor;- valorifică bine precipitaţiile, apa de irigaţie, gunoiul de grajd şi îngrăşămintele chimice,- cultura este mecanizabilă 100 %;- necesită cantităţi mici de sămânţă datorită coeficientului ridicat de înmulţire;- se recoltează mecanizat sau manual fără pericol de scuturare;- se poate cultiva asociat cu fasole sau dovleci în agricultura de subzistenţă;- reuşeşte ca plantă furajeră în miriştea premergătoarelor timpurii (borceag, orz, mazăre) în condiţii de irigat;- posibilităţile de valorificare a recoltei sunt variate:- se poate depozita sub formă de ştiuleţi, fără să fie alterată calitatea, dacă se respectă condiţiile de depozitare.Porumbul se cultivă pentru boabe, care au multiple întrebuinţări: În alimentaţia omului, făina de porumb se foloseşte pentru mămăligă, fulgii de porumb pentru micul dejun, diverse alimente pentru copii, porumb fiert, copt şi pop corn, iar în urma prelucrării industriale rezultă o gamă de produse gen amidon, glucoza, dextroză, ulei care se regăsesc în diverse alimente sau se foloseşte ca materie primă pentru bere, whisky, bio etanol, medicamente, etc. din producţia mondială de porumb, numai 15 % este folosită direct în alimentaţia umană.În furajarea animalelor, boabele de porumb intră în compoziţia unor reţete de nutreţuri combinate pentru diverse categorii de animale datorită valorii nutritive ridicate (1 Kg boabe echivalează cu 1.17-1.30 unităţi nutritive şi conţine 70-80 g proteină digestibilă). Din producţia mondială de porumb 75-80 % se foloseşte în hrana animalelor. Prin recoltare în faza de lapte ceară şi însilozare se obţine un furaj suculent valoros pentru toate categoriile de bovine. Tulpinile rămase după recoltare (cocenii) se folosesc ca furaj grosier, iar prin tocare şi însilozare cu adaos de melasă sau uree, rezultă un nutreţ valoros pentru rumegătoare. De la fabricarea amidonului din porumb şi de la fabricarea uleiului din germeni rezultă borhoturi valoroase pentru porcine.În industrie, boabele de porumb se folosesc pentru fabricarea spirtului, amidonului,

glucozei şi bio etanolului. Din 100 Kg boabe prin procesare industrială se poate obţine unul din produsele: 77 kg mălai, 44 î spirt, 63 Kg amidon, 71 Kg glucoza, la care se adaugă 1,8-2,7 1 ulei alimentar şi 3,6 kg şrot de embrioni, care intră în compoziţia furajelor sau alimentelor sărace în proteine. Prin hidroliza enzimatică a amidonului din porumb se obţine sirop de fructoză şi zaharoză folosite ca înlocuitori pentru zahăr. Din ciocălăi se obţine furfurol, nutreţuri pentru rumegătoare, săpunuri, vitamine sau se folosesc drept combustibil. In prezent, numai 5 % din producţia mondială de porumb se foloseşte în scopuri industriale.În România, porumbul deţine primul loc atât în ce priveşte suprafaţa cultivată, 49-52 % din suprafaţa cultivată cu cereale, cât şi producţia totală,50 % din producţia totală de cereale.2. Răspândire, Suprafeţe, ProducţiiArealul geografic al porumbului pentru boabe se întâlneşte între 43 ° latitudine sudică (în Argentina) şi 53 ° latitudine nordică (în sudul Canadei),la altitudine de 4200 în Bolivia, 3900 m în Peru, 1200 m în Carolina de nord, 800 m în România. Pentru nutreţ însilozat se cultivă până la 58 ° latitudine nordică în Suedia şi 42 latitudine sudică în Nouă Zeelandă.Cele mai mari suprafeţe cu porumb sunt întâlnite în Cordonul Porumbului (Corn Belt) din SUA, care deţine 23 % din suprafaţa mondială.Suprafeţe.În anul 2002 porumbul a ocupat pe glob 138,7 mii. hectare, producţia globală a ajuns la 603 mii. tone, iar producţia medie a fost de 4340 Kg/ha, porumbul asigurând 30 % din economia cerealieră mondială.În România, porumbul se cultivă pe 2.8-3.4 mii. hectare şi ne situăm pe locul 9 în lume, ca suprafaţă cultivată. Cultura porumbului este concentrată în zona de câmpie din Oltenia. Muntenia, Dobrogea, Câmpia de Vest (judeţele Timiş, Arad şi Bihor) şi sudul Moldovei, unde sunt întâlnite cele mai bune condiţii pentru majoritatea hibrizilor şi unde se realizează cele mai bune producţii în anii favorabili.Într-un singur an, în 1947 suprafaţa cu porumb a ajuns la 4,325 mii. ha. în ultimii ani suprafaţa a scăzut sub 3 milioane hectare, datorită creşterii exagerate a suprafeţei cu floarea soarelui, ambele culturi având areal de cultură comun.3. Originea, Sistematică, HibriziPorumbul s-a răspândit ca plantă cultivată pe întinderi geografice vaste cu 5000-6000 ani î.H. ş: a constituit substratul economic al civilizaţiilor precolumbiene. :ncă=- ?: aztecă din America. După Brandolini (1967) porumbul are două centre de origine:- centrul primar Mexic-Guatemala, la sud de Ecuator (SUA, Mexic,America Centrală. Columbia. Venezuela, Guyana);- centrul primar Peru-Bolivia, la sud de Ecuator (Ecuador, Peru,Chile. Bolivia, Paraguai. -Argentina).- în Europa, porumbul a fost adus la prima expediţie a lui Columb 1943, a fost cultivat prima dată în Spania şi Italia, iar apoi s-a extins în Asia şi Africa.La noi, porumbul se cultiva pe suprafeţe mari în secolul XVII în Muntenia şi Moldova şi în secolul XVIII în Transilvania.

Structura anatomică a bobului de porumb

Porumbul (Zea mays) face parte din familia Granineae, genul Zea cu speciile Zea

Mays, Zea Mexicana, Zea Permis. Este mai sărac în substanţe proteice şi minerale decât alte cereale, în schimb este

mai bogat în materii grase şi în substanţe extractive neazotoase.Bobul de porumb are structura anatomică asemănătoare cu cea a grâului sau a

secarei. Forma boabelor de porumb poate fi prismatică, rotund comprimată, alungită sub forma de fus. Mărimea şi forma boabelor nu păstrează uniformitatea pe întreaga lungime a ştiuletului. Boabele sunt mai mici la vârf şi chiar mai scurte. Culoarea acestora poate fi albă, galbenă, portocalie, violetă sau roşie în diverse nuanţe. Suprafaţa bobului este la unele specii netedă şi la altele ridată.

Vârful bobului este o proeminenţă cu ajutorul căreia bobul se fixează de ştiulete şi este format în principal din resturi de glumele.

Învelişul fructului sau pericarpul este învelişul exterior al bobului exceptând o suprafaţă relativ mică de la bază acoperită de vârf. Ţesuturile pericarpului şi vârful bobului sunt continue, ele formând un înveliş complet pentru sămânţă. Acesta este alcătuit din epicarp (un singur rând de celule de formă pătrată cu pereţi îngroşaţi), din mezocarp (5-12 straturi de celule mai mici, poligonale, de culoare galben-portocalie, roşie, albastră şi chiar neagră) şi endocarp (5 straturi de celule parenchimatice cu pereţi subţiri aşezate perpendicular pe celulele mezocarpului).

Învelişul seminţei (seminal) se găseşte imediat lângă pericarp şi acoperă tot bobul, cu excepţia bazei, fiind compus la rândul lui din două straturi: stratul hialin şi stratul brun. Ultimul este format din celule alungite, de culoare închisă (numit şi stratul pigmentat) multcomprimate.

Stratul hialin nu prezintă o culoare pronunţată. Ambele straturi sunt puternic comprimate încât ar da impresia unei singure membrane, formând împreună un înveliş protector pentru germen şi endosperm, greu de distrus.

Stratul aleuronic este alcătuit din celule mari, dreptunghiulare, cu pereţi îngroşaţi care tind să se micşoreze în zona embrionului, care nu conţin amidon. Acest strat poate fi incolor sau colorat în roşu sau albastru.

Endospermul ocupă cea mai mare parte a bobului, cuprinzând aproape 80-84% din masa bobului. El constă dintr-un strat subţire, superficial de celule aleuronice, conţinând grăsimi şi proteine şi o porţiune mare de ţesut de înmagazinare care conţine amidon şi proteine. Se deosebesc două tipuri de endosperm: făinos şi cornos.

Endospermul cornos este denumit astfel deoarece este tare şi translucid semănând cu cornul. Al doilea tip de endosperm este moale, făinos şi relativ opac. Proporţia dintre ele depinde de tipul şi varietatea porumbului.

Germenul sau embrionul are formă de pană şi este situat în partea inferioară a bobului, cu baza spre vârful acestuia şi conţine organele tinerei plante. El atinge 10-14% din greutatea bobului. În mare este format din epiteliu, parenchim cu depozitare de ulei (25% din masa totală a embrionului), ţesuturile vasculare şi axa embrionului. El este acoperit de pericarp şi se străvede prin acesta. Axa este formată din scutellum, muguraş şi din radiculă sau rădăcina embrionară. După îndepărtarea pericarpului, embrionul devine vizibil în întregime.

RECEPŢIA CEREALELOR

Recepţia cerealelor presupune preluarea acestora de către beneficiar de la furnizor pe baza unor acte normative (contracte încheiate între părţi şi respectarea standardelor calitative şi cantitative ale cerealelor) obligatorii pentru ambele părţi. Această operaţie tehnologică se desfăşoară pe două direcţii, şi anume: recepţia cantitativă şi recepţia calitativă.

IV.1.1. Recepţia cantitativă

Recepţia cantitativă constă în măsurarea gravimetrică (cântar pod-basculă) sau volumetrică (nerecomandată din cauza erorilor pe care le introduce) a lotului de cereale sosit de la furnizor.

În cazul transportului cu autocamioane, cerealele se cântăresc atât la furnizor în prezenţa unui delegat al beneficiarului cât şi la beneficiar în vederea înlăturării oricăror erori şi a conferirii unei siguranţe mai mari gestionarilor că produsul introdus în siloz corespunde cantitativ cu documentele care l-au însoţit.

În cazul transportului cu vagoane CFR, acestea se supun cântăririi pe podul-basculă cu sigiliul furnizorului aşezat pe uşi, ferestre şi şubere de golire. Când cantitatea de cereale cântărită corespunde cu cea înscrisă în documentele de expediţie şi transport ale furnizorului, se trece la desigilarea vagonului şi apoi la descărcarea cerealelor în sorbul silozului. Dacă însă cantitate de cereale nu corespunde documentelor, după aplicarea toleranţei admise, se poate trece la desigilare numai cu acordul furnizorului.

IV.1.2. Recepţia calitativă

Recepţia calitativă trebuie să evidenţieze cât mai corect indicii calitativi ai lotului de cereale primit, indici care trebuie să se încadreze în limitele unor standarde sau a unor condiţii speciale prevăzute în contracte sau convenţii încheiate între furnizor şi beneficiar.

Recepţia calitativă a cerealelor cuprinde trei faze:• faza de recoltare şi pregătire a probelor – în care este necesar să se

folosească o tehnică specială (conform SR ISO 13690/2000) care să includă în proba respectivă toate componentele masei şi în proporţia cantitativă şi calitativă existentă în lot. Se efectuează de regulă cu ajutorul unor instrumente speciale, numite sonde. Probele recoltate cu sonda se introduc în cutii metalice închise. În laborator, aceste probe brute se omogenizează (probe omogenizate) şi, după prelevarea probei de umiditate, această probă omogenizată se împarte în 2 sau mai multe probe de laborator prin metoda sferturilor sau metoda divizorului. Pentru analizele care necesită cantităţi mici se constituie proba de analiză prin metoda şah, recoltând mici cantităţi de produse din fiecare pătrat;

• faza de efectuare a analizelor şi calculul indicilor de calitate – în care se determină calităţile senzoriale (aspect, culoare, miros, gust) şi fizico-chimice (conţinut de impurităţi, greutate hectolitrică, conţinut de umiditate, sticlozitate, conţinut de gluten în şrot total, gradul de infestare);

• faza de comparare a rezultatelor – compararea rezultatelor obţinute în urma analizelor cu indicii calitativi înscrişi în buletinul de calitate emis de furnizor.

Pentru evitarea divergenţelor între beneficiar şi furnizor sunt admise o serie de toleranţe între analizele efectuate de cele două părţi.

În cazul în care indicii de calitate obţinuţi de beneficiar se încadrează în limitele admisibile, atunci pentru plata produsului către furnizor sunt luaţi în considerare indicii de calitate stabiliţi de către acesta.

La moară pentru producţie sunt luaţi în considerare indicii de calitate determinaţi în laboratorul propriu.

IV.2. PRECURĂŢAREA

Înainte de a fi depozitate în celule, cerealele sunt supuse unei operaţiisumare de curăţare, numită curent şi precurăţare. Această curăţire sumară a masei de cereale are rolul de a reduce, şi chiar elimina, o parte din efectele negative generate de prezenţa impurităţilor şi anume: praful mineral şi vegetal creează mediul neprielnic desfăşurării normale a lucrului; impurităţi mari (paie, coceni, spice) provoacă înfundarea instalaţiilor, îngreunează sau opresc scurgerea cerealelor din celule; favorizează dezvoltarea insectelor; ocupă spaţiu de depozitare.

În vederea realizării operaţiei de precurăţare se folosesc utilaje care realizează separarea impurităţilor pe baza diferenţei de caracteristici granulometrice, de proprietăţi aerodinamice şi de proprietăţi magnetice. În precurăţătoriile morilor de la noi în ţară se folosesc două tipuri de utilaje:

- tararul aspirator;- separatorul Classifier tip MTRA care poate lucra în combinaţie cu o coloană de

aspiraţie MVSQ sau un canal MVSF.. DEPOZITAREA CEREALELOR

Depozitarea cerealelor are ca scop următoarele:- formarea unei rezerve de cereale care să permită funcţionarea continuă a

morilor pe o perioadă mai mare de timp; - crearea de stocuri de cereale care să permită formarea unor poveri (partide) de

măciniş omogene din punct de vedere calitativ necesar asigurării unui regim tehnologic de prelucrarea constant. La formarea partidelor de grâu pentru măciniş se ţine seama de următorii indici: conţinutul de gluten umed, masa hectolitrică, sticlozitatea, umiditatea, conţinutul de corpuri străine etc. Fiecare partidă de măciniş se păstrează într-o celulă, sau mai multe, dar separat până la epuizarea sa, pentru a urmări prin documente rezultatele obţinute.

- permite conservarea cerealelor în condiţii optime până în momentul prelucrării tehnologice.

- În prezent, în morile moderne, ca şi în fabricile de malţ, depozitarea cerealelor se face în silozuri de beton, care permit stocarea unor cantităţi mari de boabe în straturi groase de 10-40m.

Iar din punct de vedere tehnologic, cerealele recepţionate în unităţile de morărit se clasifică în 3 grupe: care pot fi măcinate singure şi pot servi pentru ameliorarea loturilormai slabe; care pot fi măcinate singure, dar nu sunt apte pentru a fi folosite laameliorarea altora, mai slabe; care nu pot fi măcinate singure, datorită calităţi tehnologice slabe.

IV.3.1. Depozitele de cereale

Păstrarea cerealelor destinate prelucrării industriei morăritului se face în două tipuri de depozite, şi anume: magazii şi silozuri.

Magaziile sunt construite, în general, din cărămidă sau lemn, iar depozitarea se face pe orizontală.

Silozurile sunt construite din cărămidă, beton armat sau din profile de tablă şi oţel, iar depozitarea cerealelor se face pe verticală. Acestea construcţii sunt compartimentate celular şi extinse pe înălţime până la 25-30m.

În prezent cele mai utilizate silozuri pentru depozitarea cerealelor sunt cele din beton armat. După forma lor silozurile se împart în: silozuri cu celule pătrate, silozuri cu celule rotunde şi silozuri cu celule hexagonale.

Depozitarea cerealelor în silozuri verticale prezintă foarte multe avantaje, inclusiv economia de spaţiu şi prevenirea pierderilor ce se pot produce în timpul utilizării altor procedee de depozitare, însă necesită un cost ridicat. Un siloz modern, dar cu flux tehnologic clasic este alcătuit din două corpuri distincte: turnul maşinilor şi corpul celular pentru depozitare.

Cerealele din momentul sosirii şi recepţiei lor la moară şi până în faza de depozitare în celulele silozului trec prin următoarele faze:

- descărcarea cerealelor;- transportul pe verticală până la cel mai înalt punct al depozitului;- cântărirea;- precurăţirea;- transportul din nou pe verticală până la cel mai înalt punct al depozitului;- repartizarea pe celule;- evacuarea din celule în proporţiile stabilite, amestecarea şi dirijarea spre

secţia de pregătire pentru măciniş.Cerealele sunt descărcate într-un mic depozit aflat de obicei, sub nivelul solului,

numit buncăr, care se termină printr-o gură de evacuare legată de un elevator prin intermediul unui mijloc de transport pe orizontală. Elevatorul ridică cerealele la punctul cel mai înalt de unde acestea trec printr-un cântar automat, apoi printr-un tarar aspirator de mare capacitate legat la o instalaţie de curăţire a aerului şi de reţinere a prafurilor şi plevurilor. În continuare cerealele trec din nou printr-un cântar automat apoi sunt dirijate către un alt elevator, care le ridică iarăşi la punctul cel mai înalt aflat deasupra celulelor sau magaziilor, de unde prin distribuitoare cu tuburi mobile sau cu mijloace de transport, ele sunt dirijate în oricare din celulele depozitului. De aici cerealele sunt luate pentru amestec după necesitate.

IV.3.2. Descărcarea cerealelor

Descărcarea cerealelor din mijloacele de transport se poate face prin mai multe procedee, şi anume:

Descărcare manuală a cerealelor prin lopătare este un procedeu foarte rar folosit. Acest procedeu prezintă o serie de dezavantaje:

- presupune efort fizic mare din parte muncitorilor;- cantitatea de cereale descărcată în unitatea de timp este redusă;

- presupune desfăşurarea activităţii muncitorilor în condiţii necorespunzătoare (praf mineral şi vegetal).

Descărcare gravitaţională a cerealelor din vagoane se face cu ajutorul unei platforme

prevăzută cu tremii şi şubere manevrate din părţile laterale ale acestora. După fixarea vagonului deasupra buncărului se deschid şuberele şi cerealele sunt descărcate fără nici o altă intervenţie.Descărcare cu transportor elicoidal mobil a cerealelor se foloseşte în special la silozurile morilor şi fabricile de crupe. Transportorul elicoidal mobil (figura 3) este format din spira elicoidală (1), fixată pe axul (2) care împreună sunt introduse în tubul (3). La unul din capete se găseşte capul receptor (4), iar la capătul opus gura de evacuare (5) şi motorul (6). Capacitatea de lucru a transportorului variază între 10-20t/h

Descărcare pneumatică. Acest procedeu este mai rar folosit datorită consumului mare de energie raportat la cantitatea de cereale descărcate, dar prezintă însă unele avantaje, şi nume: operaţia se desfăşoară sub supravegherea unui singur operator; la descărcare nu se ridică praf, iar dacă acesta se găseşte în masa de cereale el este separat cu ajutorul acestei instalaţii.

Descărcarea cu lopata mecanică. Lopata mecanică este formată dintr-un panou raclet cu ajutorul căruia cerealele prin tragere sunt descărcate din mijlocul de transport direct în buncăr.

Mijloacele de transport utilizate pentru vehicularea cerealelor în interiorul depozitelor

Evacuarea cerealelor din sorb se realizează întotdeauna prin căderea liberă a acestora într-unul sau mai multe utilaje de vehiculare internă. Preluarea cerealelor din buncăre se face în mai multe feluri, şi anume: cu utilaje de transport pe orizontală, pe verticală sau prin transport pneumatic. Mijloacele de transport utilizate pentru vehicularea cerealelor in interiorul depozitelor se clasifică astfel:

- pe orizontală care pot fi: - transportoare cu lanţ; - transportoare cu bandă;

- transportoare elicoidale.- pe verticală care cuprind: - elevatoare cu cupe; - conducte şi distribuitoare;- pneumatice.Transportorul cu lanţ (redlerul) este utilajul cel mai folosit în transportul

cerealelor. El este format din lanţul de tracţiune (1) pe care sunt montaţi racleţii, jgheabul metalic (2) prin care se deplasează lanţul cu racleţi, mecanismul de acţionare (3), mecanismul de întindere (4) poziţionat la capătul opus mecanismului de acţionare, gura de alimentare (5) şi gura de evacuare (6). Lăţimea transportorului variază de la 75 mm la 360 mm. Firul superior al lanţului culisează pe şine de ghidare, montate pe pereţii laterali ai jgheabului (figura 6). Principiul de funcţionare al transportorului cu lanţ se bazează pe faptul că frecarea între boabele stratului de cereale este mai mare decât frecarea masei de cereale pe fundul şi pereţii laterali ai jgheabului, ceea ce face ca întregul strat de cereale antrenat de lanţul cu raclete să înainteze într-un flux compact, neîntrerupt şi fără mişcări ale boabelor în interiorul stratului, excepţie făcând straturile din margine care au o uşoară rămânere în urmă. Funcţionarea în bune condiţii a redlerului necesită ca înălţimea

stratului de cereale să nu ajungă la lanţul superior, ci să fie cu 15-20 mm sub acesta. În cazul în care cerealele ajung la lanţul superior ele sunt antrenate de acestea în sens invers (către alimentare), iar transportorul se înfundă.

Transportorul cu bandă este utilizat în silozurile mari cu distanţe mari de transport al cerealelor. Acest utilaj este recomandat la toate cerealele deoarece spre deosebire de transportorul cu lanţ aceasta nu produce deteriorarea boabelor. Acest utilaj este alcătuit dintr-o bandă (1) din material textil, cauciucat, înfăşurată pe doi tamburi: un tambur conductor (2) şi un tambur de întindere (3). Tamburul de întindere este prevăzut cu un dispozitiv pentru întinderea benzii (7). Întregul sistem se montează pe un schelet metalic (6). Banda transportoare este prevăzută cu un sistem de alimentare (8) şi un dispozitiv de evacuare (9) (figura 7). Gurile de alimentare sunt prevăzute cu dispozitive de reglare a debitului de cereale si cu ştuţuri pentru aspiraţia prafului degajat. Gura de alimentare trebuie să direcţioneze cerealele sub un unghi cât mai ascuţit spre bandă în aşa fel încât acestea să aibă deja la contactul cu banda direcţia de transport formată.

Figura 7. Transportorul cu bandă

Transportorul elicoidal sau şnecul este format dintr-un jgheab (1) de formă semicilindrică şi în interiorul căruia acţionează un melc (2) alcătuit dintr-un ax de oţel pe care se înfăşoară o spiră elicoidală din tablă (figura 8). Produsul ajunge în jgheab prin racordul de alimentare şi este împins prin alunecare de către melc spre gura de evacuare. Materialul rămâne tot timpul la fundul jgheabului, nu se învârteşte odată cu melcul. Între jgheab şi spira elicoidală nu trebuie să fie o distanţă prea mare (3-6 mm). Dacă această distanţă este prea mică, produsul transportat se sfărâmă. Dacă distanţa de transport este prea mare, melcul se execută din mai multe tronsoane, asamblate prin manşoane sau bucăţi de axe. Acţionarea se face prin intermediul unui reductor (3) şi roată cu curea de transmisie (4).

Figura 8. Transportor elicoidal sau şnec

Conductele asigură transportul pe verticală al cerealelor sub acţiunea forţei gravitaţionale, de aceea transportul cerealelor prin conducte se mai numeşte şi transport gravitaţional. Conductele sunt ţevi metalice construite din tronsoane de 1 - 3 m lungime şi cu diametrul de 100 - 150 mm. Îmbinarea tronsoanelor se face prin coliere de construcţie specială.

IV.3.4. Cântărirea

În mori şi curăţătorii sunt cântărite: - cerealele după efectuarea operaţiei de precurăţare - măsurarea cantităţii

de cereale care intră în celule, după îndepărtarea impurităţilor grosiere.- cerealele care intră în curăţătorie şi la şrotul I, precum şi produsele

finite şi subprodusele de măciniş - cunoaşterea cu exactitate a cantităţii de cereale supuse operaţiei de măciniş şi a cantităţii de produse rezultate, în vederea calculării randamentului de extracţie.

La noi în ţară se folosesc următoarele tipuri de cântare: cântare automate Chronos şi cântare electronice.

Cântarul automat Chronos. Cântarul automat funcţionează pe principiul forţei gravitaţionale a produsului. Din punct de vedere constructiv este format dintr-un mecanism cu pârghii cu braţe egale, combinate cu dispozitive mecanice, ce efectuează în mod automat: încărcarea, cântărirea şi descărcarea produselor.

Cântarul electronic Tubex. Cântarul electronic Tubex MWBL-EE poate fi utilizat în orice punct al procesului tehnologic, cu debite cuprinse între 0,1-50 m3/h, de precizie, şi fiabilitate ridicată. Valorile efective ale vracurilor individuale de produs sunt determinate după principiul cântăririi ulterioare a recipientului golit.

Dozatoarele volumetrice au rolul de a realiza o dozare a cantităţilor de cereale reieşite din calculul poverii de măciniş, în scopul stabilirii unei proporţii volumetrice între diferitele calităţi de grâu, astfel încât să se obţină un amestec de calitate medie.

IV.3.5. Aspiraţia

Aspiraţia în curăţătorie realizează separarea impurităţilor uşoare din masa de grâu şi protejează mediul din interiorul curăţătoriei.

Părţile componente ale instalaţiei de aspiraţie sunt următoarele: conductele de aspiraţie; filtrul şi ventilatorul.

Conductele de aspiraţie realizează legătura între utilajele tehnologice şi de transport cu ventilatorul şi filtrul. Sunt confecţionate din tablă a cărei grosime se ia în funcţie de diametrul conductelor, au secţiune circulară.

Reţeaua de aspiraţie este formată dintr-o conductă centrală numită magistrală, la care se racordează conductele secundare de ramificaţie. Racordurile se fac prin schimbări de direcţie cât mai prelungi pentru a reduce pierderile de presiune suplimentară. Pentru schimbarea de direcţie a conductelor de aspiraţie se folosesc coturile - posibilitatea de racord sub orice unghiuri, de la 0 la 180°, curbele pentru coturi au raza egală cu 1-3 diametre din conducta supusă curburii, astfel încât pierderile de presiune în cot să fie cât mai reduse. Cu cât numărul de felii este mai mare cu atât curba este mai lină, iar rezistenţele întâmpinate de curentul de aer în punctul de schimbare a direcţiei sunt mai mici.

Când debitul de aer este constant se folosesc piese speciale numite difuzoare şi confuzoare, care asigură o trecere lină de la o secţiune la alta a conductei de aspiraţie, dar şi de la o formă de secţiune la alta. Când aerul are direcţia de deplasare de la secţiunea mică spre secţiunea mare piesa se numeşte difuzor, iar când deplasarea aerului are loc de la secţiunea cea mai mare spre secţiunea cea mai mică, se numeşte confuzor. Conductele trebuie prevăzute cu gurii de evacuare a produselor depuse pe traseu. Aceste guri sunt confecţionate sub forma unor şubere ce culisează pe marginile unei deschideri, de formă dreptunghiulară, amplasate la partea inferioară a conductelor orizontale, în puncte uşor accesibile. Aceste guri de evacuare amplasate la partea inferioară a conductelor orizontale sunt necesare deoarece la micşorarea vitezei aerului pe traseul conductelor se depune praful. NOÞIUNI GENERALE DESPRE MORÃRITMoara este o instalaþie industrialã complexã, care are ca scoptransformarea cerealelor, dar mai ales a grâului, secarei ºi porumbului înproduse finite ca fãinã ºi mãlai.Pentru ca o moarã sã rãspundã întrutotul scopului, ea trebuie sãtransforme prin mijloace tehnice ºi tehnologice bobul de grâu, secarã ºi porumbîn fãinã ºi mãlai de cea mai bunã calitate.Morãritul este cunoscut din timpuri foarte vechi, evoluþia lui a urmatsocietatea umanã ºi dezvoltarea tehnico-economicã a acesteia.Omul modern consumã fãina provenitã din cereale mãcinate sub formã depâine ºi o numeroasã gamã de produse speciale de panificaþie ºi patiserie. Pâineaºi celelalte produse de panificaþie ocupã aproximativ 15-30% din totalulalimentelor consumate de om ca hranã zilnicã. Nu sunt mai puþin importanteprodusele secundare obþinute ca tãrâþa ºi germenii. De asemenea, produseleobþinute prin mãcinarea porumbului, orezului ºi orzului, constituie materiaprimã pentru prepararea multor alimente.

SECÞIILE MORIIUnitãþile de morãrit, indiferent cã fabricã fãinã de grâu, de secarã sau mãlai,cã sunt de micã, medie sau mare capacitate sunt alcãtuite din secþii în care sedesfãºoarã operaþii distincte. În ordinea desfãºurãrii procesului tehnologic,acestea sunt:silozul de cereale;secþia de curãþire ºi condiþionare;moara propriu-zisã;secþia de omogenizare;secþiile ambalare ºi depozitare;laboratorul de analize fizico-chimice;secþia de întreþinere ºi reparaþii;conducerea tehnico-economicã a unitãþii.Fiecare dintre aceste secþii are un anumit rol în desfãºurarea activitãþiiunitãþii, aºa cum se precizeazã în cele ce urmeazã.Silozul de cerealeEste secþia în care se primesc, se precurãþã, compartimenteazã ºi se pãstreazãcerealele care urmeazã a se transforma în fãinã ºi mãlai. Pentru atingerea acestuiscop, silozul trebuie sã îndeplineascã unele condiþii:Capacitatea de depozitare sã fie corelatã cu capacitatea de producþie amorii pe o perioadã de minimum 20 de zile. Capacitatea lui trebuie sã fiemai mare, dacã aprovizionarea cu cereale se face de la distanþe mari.Sã fie dotat cu instalaþii de preluare, transport intern ºi precurãþire corelatecapacitiv, în aºa fel încât pe fluxul tehnologic sã nu aparã avalanºe saustrangulãri prin înfundare.Sã fie dotat cu instalaþii de dozare ºi evacuare corespunzãtoare cu cele depreluare din secþia de curãþire ºi condiþionare.

Compartimentarea silozului trebuie în aºa fel fãcutã, încât sã existeposibilitatea ca cerealele sã se depoziteze în loturi cu indici calitativiapropiaþi. Pentru realizarea acestui deziderat este necesar ca celulele saucompartimentele sã aibã o capacitate de depozitare care sã nu depãºeascã200 t fiecare. În cazul în care existã posibilitatea ca moara sã fieaprovizionatã cu cereale de calitate constantã, celulele saucompartimentele pot avea o capacitate de 500-1000 t fiecare. Capacitateade depozitare a celulelor determinã în cele mai multe cazuri formageometricã a acestora. Acolo unde se construiesc silozuri cu celule decapacitate pânã la 200 t, forma acestora este rectangularã. Când se4construiesc silozuri cu celule de 500-1000 t , forma celulelor estecilindricã.Capacitatea totalã de depozitare, precum ºi capacitatea celulelor,determinã de multe ori ºi materialele din care se construiesc silozurile.Silozurile de pe lângã morile de medie ºi mare capacitate se construiescdin beton armat, silozurile de capacitate mai micã se pot construi dinvirole ºi profiluri din oþel.Amplasarea silozului se stabileºte în aºa fel încât sã existe cele mai bunecondiþii de primire din mijloacele de transport, dar ºi de evacuare ºialimentare cu cereale a secþiei de curãþire ºi condiþionare. La amplasareasilozului nu trebuie sã se piardã din vedere faptul cã praful mineral ºivegetal, existent în masa de cereale, prin vehiculare creazã mediu prielnicpentru explozie ºi pune în pericol existenþa întregii unitãþi. Din acestmotiv este necesar ca silozul ºi instalaþiile lui de vehiculare internã sã nufacã corp comun cu celelalte secþii.Fig. 2 Siloz de cereale5CurãþãtoriaSecþia de curãþire ºi condiþionare a cerealelor cuprinde o gamã largã deutilaje ºi instalaþii cu ajutorul cãrora se efectueazã operaþii tehnologice deextragere a diferitelor tipuri de impuritãþi existente în masa cerealelor ºi de aimprima prin condiþionare noi însuºiri tehnologice ºi calitative masei de cerealeeliberatã de impuritãþi. Capacitatea de producþie a acestei secþii se stabileºte înaºa fel încât sã se poatã curãþi ºi condiþiona cu 20-25% mai multe cereale decâtse pot mãcina în 24 ore în moara propriu-zisã. Aceastã supradimensionare estenecesarã pentru a preîntâmpina o eventualã stagnare a morii din cauza lipsei decereale curãþite ºi condiþionate.În curãþãtorie trebuie sã se extragã impuritãþile în aºa proporþie încât sã nudãuneze procesului tehnologic de mãcinare ºi cernere ºi nici calitãþii fãinii,datoritã unei compoziþii chimice modificate prin impuritãþile neextrase.În afara utilajelor ºi instalaþiilor, curãþãtoria trebuie sã posede celule pentruconstituirea rezervei de cereale brute, celule pentru odihnã necesare operaþiilor

tehnologice de condiþionare ºi celule care alcãtuiesc rezerva morii propriu-zise.Celulele de rezervã ca ºi cele de odihnã trebuie sã aibã o asemenea capacitate,încât ele sã asigure producþia pentru minimum 12 ore.Amplasarea curãþãtoriei faþã de silozul de cereale ºi moara propriu-zisãtrebuie sã asigure distanþe minime de transport ºi exclusivitatea posibilitãþii de aafecta secþiile învecinate în caz de incendiu sau explozie.Moara propriu-zisãEste secþia în care se desfãºoarã operaþiile tehnologice de transformare acerealelor în produse finite (fãinã, mãlai). Aici au loc operaþii de mãcinare,sortare, cernere ºi cele mai multe vehiculãri interne ale produselor intermediare.Capacitatea de producþie a secþiei se stabileºte corelat cu necesitãþile deconsum ºi cu secþiile ce o deservesc.Amplasarea secþiei moarã între curãþãtorie ºi secþia de omogenizaretrebuie sã asigure prin transporturi minime alimentarea cu cereale pentrumãcinat ºi evacuarea produselor finite la omogenizare.OmogenizareaSecþia de omogenizare preia fãina rezultatã din fabricaþie în secþia moarãºi o omogenizeazã în aºa fel încât producþia rezultatã în timp de 8 ore sã aibãaproximativ aceeaºi indici calitativi. Amplasarea secþiei se face între secþiamoarã ºi silozul sau magazia de fãinã. Pentru realizarea omogenizãrii se folosescinstalaþii simple formate din celule de amestec ºi utilaje de transport.Reþeaua de ventilaþie trebuie sã asigure igiena ºi mediul normal de lucrudin secþie.6Ambalare-depozitareSecþia de ambalare-depozitare preia producþia de la omogenizare. În modobiºnuit ambalarea fãinii se face în saci ºi în pungi, cu ajutorul maºinilor deambalat.În cazul depozitãrii fãinii ambalate fie în saci fie în pungi, sau în ambelemoduri concomitent, este necesar ca aceste operaþii sã se facã la etajelesuperioare, pentru a se crea posibilitatea ca sacii cu fãinã sau baloturile careconþin mai multe pungi sã fie trimise la depozitare gravitaþional. În cazul în caremoara fabricã fãinã pe mai multe sortimente concomitent, este necesar caambalarea sã se efectueze la paliere diferite pentru a se evita amestecul sacilorcu fãinã de diferite sortimente. La morile moderne, secþiile de ambalare suntcompuse din silozuri celulare, pentru depozitarea fãinii în vrac, paliere pentrudepozitarea fãinii în saci ºi baloturi compuse din mai multe pungi.Amplasarea depozitelor de fãinã trebuie fãcutã în aºa fel încât sã seasigure distanþe minime de transport, livrarea sã se facã uºor, dar sã se asigure înacelaºi timp distanþe optime pentru a nu fi puse în pericol celelalte secþii în cazde incendiu sau explozie în silozul de fãinã.Laboratorul de analize fizico-chimiceA devenit o secþie de nelipsit în unitãþile moderne de morãrit. Prin

tehnologia ce se aplicã trebuie sã se valorifice în condiþii eficiente întreagacantitate de materii prime ºi produse finite. Pentru realizarea acestui deziderat,în condiþii bune tehnologice, moara trebuie sã aibã la îndemânã date furnizate delaborator cu privire la însuºirile materiei prime precum ºi date cu privire lacalitatea produselor obþinute din fabricaþie.Rezultatele obþinute prin analize de cãtre secþia laborator sunt influenþatede o serie de factori ºi anume: dotarea cu aparaturã ºi instrumentele necesaredeterminãrilor, încadrarea cu personal cu pregãtire corespunzãtoare.Desfãºurarea activitãþii de laborator trebuie sã aibã loc în patru încãperidistincte: camera de probe, camera de analize, camera de pãstrare a substanþelorchimice ºi camera de pãstrare ºi înregistrare a datelor.Locul de amplasare a laboratorului trebuie ales în aºa fel încât trepidaþiiledate de utilajele secþiilor de fabricaþie învecinate sã nu se transmitã aparatelor ºiinstrumentelor instalate în laborator.7Secþia de întreþinere ºi reparaþiiOcupã un loc important în unitãþile de morãrit.Datoritã faptului cã instalaþii complexe formate din sute de utilaje dau oproducþie mare în timp scurt, este necesar ca intervenþiile pentru reparaþii sã fieprompte. Din secþia de întreþinere nu trebuie sã lipseascã atelierul mecanic careare în dotare maºini unelte pentru rifluit tãvãlugii, atelierul de tinichigerie,atelierul de tâmplãrie ºi atelierul electric.În unele cazuri existã tendinþa de a nu se dota atelierele cu cele necesare,maºini-unelte, scule ºi personal, motivându-se cã ar avea o insuficientã eficienþãeconomicã. Se pierde însã din vedere faptul cã stagnarea unei unitãþi de morãritchiar un timp foarte scurt aduce pagube mult mai mare decât o folosireincompletã a unor maºini-unelte ºi a unei pãrþi din personal.Conducerea tehnico-economicãAceastã secþie îºi are sediul în incinta unitãþii de morãrit. Dacã moara faceparte dintr-o întreprindere mixtã de morãrit ºi panificaþie, este posibil ca aceastasã-ºi exercite o serie de funcþii de la un sediu amplasat la o unitate de panificaþie.Trebuie avut în vedere cã în unitatea de morãrit îºi executã funcþiile ºefulunitãþii, tehnologii, maiºtrii, serviciul aprovizionare-desfacere. Din aceastãunitate nu trebuie sã lipseascã spaþiul în care sã se gãseascã literatura despecialitate. LECŢIA XIV. TEHNOLOGIA DE PRELUCRARE A PORUMBULUI

Porumbul este o plantă cerealieră de mare productivitate, ocupă locul al doilea în ierarhia mondială, după grâu şi înaintea orezului.

Până în trecutul apropiat valorificarea alimentară a porumbului se rezuma la procesare de mălai în condiţii rudimentare în peste 5000 de mori, alături de utilizarea unor cantităţi mici pentru fabricarea de amidon şi de spirit. În ultimii ani, atât pe plan naţional, cît şi mondial, se înregistrează o diversificare şi prelucrare multilaterală în condiţii industriale a porumbului, introducându-se tehnologii noi.

Industrializarea porumbului în scopuri alimentare se efectuează pentru obţinerea de produse expandate, de amidon şi determinanţi ai acestuia, produse de hidroliză şi spirit.

Valoarea energetică a porumbului este de 355kcal/100g (la o umiditate de 15%), superioară celei a făinurilor de grâu, orez şi secară.

Digestibilitatea este, de asemenea, superioară. Toate acestea se datorează conţinutului ridicat de amidon (peste 60%), de proteine (10%) şi de ulei (5%) la o umiditate de 15% a boabelor. Tehnicile actuale de măciniş permit recuperarea avansată a germenilor şi obţinerea din aceştia a unui ulei dietetic, precum şi separarea pe fracţiuni funcţie de conţinutului amidonos sau proteic.

În figura 1 este prezentată schema de operaţii parcurse la măcinarea porumbului.

Figura 1. Schema principalelor operaţii folosite pentru obţinerea făinii, cu valorificarea optimă a porumbului

Înainte de măcinarea propriu-zisă porumbul este supus operaţiei tehnologice de separare a impurităţilor şi uneori de condiţionare hidrică.

Separarea impurităţilor se realizează cu ajutorul utilajelor exemplificate la separarea impurităţilor din masa de cereale prezentate în capitolele precedente. Aceasta se referă doar la impurităţile existente în masa de porumb sub formă de particule independente şi nu şi celor aderente pe suprafaţa boabelor şi de aceea separarea se face după mărime, masa specifică şi proprietăţi magnetice.

Condiţionarea hidrică se realizează când bobul de porumb urmează a fi degerminat, deoarece umectarea ajută la separarea germenului de restul bobului.

Degerminarea

PORUMB CURĂŢAT

DEGERMINARE

ŞROTARE

CURĂŢARE GRIŞURI

MĂLAI SUPERIOR

MĂCINARE

MĂLAI EXTRA

GERMENI

POSPAITĂRÂŢĂMĂLAI COMUN

În ţara noastră, noile tipuri de mori de 35 şi 70t/24 ore realizează prelucrarea porumbului în condiţii calitativ superioare, cu separarea a 8-10% germeni, 72% mălai furajer şi 5% tărâţe. Prin introducerea degerminării s-a realizat, în acelaşi timp, o prelungire a conservabilităţii mălaiului.

Procesul de degerminare presupune parcurgerea următoarelor etape:- zdrobirea boabelor de porumb în scopul detaşării germenului din masa

de endosperm;- separarea germenilor din masa de produs rezultată la degerminator.Separarea germenului de endosperm se realizează în urma prelucrării umede

a porumbului. În cazul prelucrării "uscate", fără tratament cu apă, a porumbului, se vor

înregistra pierderi considerabile din următoarele considerente: desfacerea germenului de endosperm se va face la întâmplare, cu violenţa caracteristică organelor de lucru ale maşinilor folosite, având ca efect atât spargerea germenului în diferite părţi cât şi rămânerea unor părţi de endosperm pe germeni, deci cu pierdere de endosperm.

În figura 2 este prezentată schema tehnică a unei mori cu degerminare, capacitate 35-40 t/24h, care realizează următoarele extracţii: mălai extra 15%, mălai superior 60%, germeni 6%, făină furajeră 10%, tărâţă 9%.

Cantitatea de germeni extrasă este proporţională cu conţinutul în germeni ai porumbului utilizat, extracţia de mălai extra este în funcţie de indicele de plutire al porumbului.

Degerminarea se realizează prin procedeul OCRIM, în două etape. După prima degerminare rezultă o masă eterogenă de particule în amestec: germeni, părţi de endosperm, particule de înveliş şi chiar boabe întregi.

Amestecul obţinut este supus unei cerneri cu o sită plană cu două pasaje. De aici prima fracţiune este supusă din nou degerminării la o viteză periferică a rotorului cu paleţi de 17-20m/s. Distanţa dintre paletele statorului şi rotorului se reglează la 20-25mm, iar înclinarea paletelor la 5-10°. În felul acesta se urmăreşte realizarea unei dislocări maxime a germenilor şi obţinerea unor crupe cu dimensiuni cât mai mari.

Fracţiunea a doua se dirijează la un separator în cascadă pentru extragerea particulelor uşoare şi trimiterea amestecului de germeni şi crupe la o masă densimetrică.

Crupele (produse rezultate prin măcinarea cerealelor cu granulaţie mare sau descojite) rezultate de la degerminator sunt sortate cu ajutorul unei site plane, cu redirijarea unor fracţiuni pentru o nouă degerminare şi separare cu cascadă şi mese densimetrice. Cu acest procedeu de degerminare se obţine în jur de 6% germeni, crupele (40%) mici sunt trimise la măcinare, iar particulele cu dimensiunile cele mai mici reprezintă mălaiul fin.

În urma degerminării se formează un amestec de particule ce conţine: germeni complet eliberaţi de masa de endosperm, germeni cu părţi de endosperm aderente pe ei, particule de înveliş complet libere, spărtură de endosperm de cele mai variate mărimi (predomină în proporţie de 80-85% particule mari, între 1/2 şi 1/4 din bob) foarte mari, mijlocii şi mici, până la făină şi un mic procent de boabe întregi (max. 3%), care întâmplător, sau pentru că sunt prea mici, au scăpat de sub acţiunea zonei de lucru a utilajului.

Pentru moara de 35t/24h secţia de degerminare este prevăzută cu două degerminatoare, trei separatoare în cascadă, două site plane şi două mese densimetrice.

Mălaiul obţinut în urma utilizării ca materie primă, a crupelor de porumb rămase după separarea germenilor, este rezultatul unui proces tehnologic format din trei etape principale: măcinarea, cernerea şi curăţarea grişurilor.

Deoarece învelişul bobului de porumb nu prezintă aceeaşi coeziune cu endospermul ca la bobul de grâu, procesul de măciniş al porumbului este mult simplificat faţă de cel al grâului.

Figura 2. Schema tehnologică de transformare a porumbului în mălai după degerminare – procedeul OCRIM

Cel mai simplu procedeu de obţinere a crupelor din porumb se bazează pe trecerea boabelor de porumb printre tăvălugii valţului urmată de cernerea produselor măcinate pe o sită care separă crupele la un loc cu făina ca cernut, iar ca refuz se separă târâtele. Valţurile folosite la măcinarea porumbului sunt valţuri speciale, cu două perechi de tăvălugi care asigură şrotuirea continuă prin 2-3 treceri succesive, când se obţine un amestec final care conţine particule de crupe la granulaţia necesară, particule de făină de porumb şi cojile care reprezintă tărâţa.

Pentru măcinare se folosesc patru pasaje de şroturi, valţurile având lungimea de 1000 mm şi diametrul de 250 mm. Raportul de turaţii este de 1:2,5. Folosind o maşină dublă de griş se pot obţine patru sorturi de mălai sau mai puţine, variind corespunzător proporţia de produs. În situaţia obţinerii a patru produse, acestea sunt:

- sortul extra grişat, rezultat din zonele sticloase ale bobului, este lipsit de făină şi tărâţă, având o granulaţie uniformă, culoare roşcat-aurie, proporţia depinde de varianta de măciniş aleasă, provine numai de la maşina de griş;

- sortul superior semigrişat, reprezentând un amestec de fracţiuni sticloase şi amidonoase, în el se regăsesc şi cantităţi reduse de produse cu altă granulozitate (făină şi urme de particule de înveliş), rezultă de la sita plană;

- sortul de mălai comun, fracţiunea cea mai numeroasă, amidonoasă, de culoare galben deschis, rezultat de la sita plană, având particule mici, eterogene;

- sortul de mălai foarte fin, făinos, furajer, constituit în special din pospai, rezultat de la pasajele de cernere, nu este utilizat în alimentaţia omului.

Instalaţia de măcinare de 32t/24ore are următoarele încărcări: la valţurile de şroturi 82,5kg/cm, la cernere 860kg/m2 şi la maşina de griş 403kg/cm lăţime.

În tabelul 1 sunt prezentate principalele sortimente de mălai fabricate la noi în ţară:

Tabelul 1. Principalele sortimente de mălai fabricate la noi în ţară

Produsul Extracţie(%)

Lipide(%)

Refuzul (%) prin sita de 1000μm

Cernut (%) prin sita de 372μm

Mălai extra 25 0,6 2 10Mălai superior 75 1 4 35Mălai comun 92 1,2 - -Făină de porumb 77 1 2 70

În tabelul 2 este prezentată granulaţia principalelor sortimente de mălai:

Tabelul 2. Granulaţia principalelor sortimente de mălai

Produsul Granulozitatea (μm)Mălai extra 1250-600Mălai superior 600-350Mălai extra I 1250-800Mălai extra II 800-300