Proiectarea unei Moare de Grau pe 6 Nivele

TEMA PROIECTULUI

S se proiecteze o moar de gru cu capacitatea 300t / 24h care va mcina simultan 3 tipuri de fin: fin alb, fin semialb i fin neagr in extracie total de 80%.Utilajele se vor amplasa pe 6 nivele n varianta optim.

Transportul intern al produsului pe vertical de la un nivel inferior la un nivel superior se va realiza pneumatic.

MEMORIU TEHNIC

Industria morritului este o industrie evergreen: a existat, exist i va exista, fiind la fel de necesar ca i curentul electric ntr-o societate modern.

Dac n urm cu sute de ani, pentru a pune pine pe mas, omul depindea n totalitate de fora naturii (vnt, ap morile fiind acionate de aceste puteri), cu timpul el a nvat s fie autonom, crend utilaje din ce n ce mai complexe pentru a-i uura i eficientiza munca.

n zilele noastre, cel mai utilizat utilaj cu care se realizeaz mrunirea cerealelor, la nivel industrial, este valul. Aceasta se datoreaz faptului c valul este un utilaj modern, complet mecanizat i automatizat cu ajutorul cruia se poate obine o fin de calitate superioar.Mcinarea grului cu valuri nu constituie un procedeu nou, ci dup unele date din literatur el este menionat nc din 1588. Forma constructiv a valurilor, ns a evoluat n raport cu tehnica. Astzi, valul de mcinat cereale se prezint ca un utilaj foarte modern, complet mecanizat i automatizat.

Proiectul de fa i propune s conceap o unitate pentru mciniul cerealelor cu o capacitate de 3000 t/24h, cu amplasarea utilajelor pe ase nivele n variant optim, pentru producerea simultan de fin alb, fin semialb i fin neagr.

Din punct de vedere structural, lucrarea este mprit n capitole i se ncheie cu o seciune destinat planelor desenate.

CAPITOLUL I

1. Caracteristicile materiei prime grul, materie prim n industria morritului

1.1 . Descrierea boabelor de gruGrul face parte din familia Gramineae i Polygonaceae alturi de alte plante precum: porumbul, secara, orzul, orezul, ovzul, meiul, sorgul.Grul este o plant care se cultiv de cel puin trei mii de ani naintea erei noastre. n prezent ocup peste 33% din suprafaa total cultivat. Boabele de gru se folosesc la obinerea diferitelor tipuri de fin, a griului, arpacaului, a germenilor, a expandatelor i aplatizatelor de tipul pufarinului i a fulgilor.

Grul se cultiv ntr-o gam larg de specii, varieti dintre care cele mai importante soiuri sunt:

grul comun-Triticum vulgare, cu bobul de culoare roiatic sau glbuie, de form oval, brbi lung i vizibil. Bobul are lungimea de 5-8 mm i grosimea 2,8-3,3 mm. n prezent aceast specie cuprinde mai multe varieti i peste 4000 soiuri adaptate din ce n ce mai bine la condiiile de clim i sol.

grul tare-Triticum durum, cuprinde o mare diversitate de varieti, soiuri, tipuri. Grul tare se cultiv numai n anumite regiuni i pe suprafee restrnse datorit produciilor mici la hectar i destinaiei restrnse pe care o are fina obinut din gru dur. Bobul de gru dur are culoare roiatic sau alb-glbuie, de form alungit, cu brbia slab vizibil. Bobul are o lungime cuprins ntre 5-10 mm, o grosime de 3-3,3 mm. Soiurile de gru dur sunt mai rezistente la boli dect grul comun. Bobul de gru dur este sticlos pn la 100% i cu un coninut de gluten umed de 27%. Fina obinut din gru dur nu se recomand la fabricarea pinii deoarece glutenul este mai puin plastic dect elastico-vscos.

1.1.1. Structura anatomic a bobului de gru

Bobul de gru are n general o form oval, cu o parte concav ce are o adncitur sub form de an, cealalt fiind convex.

Captul ascuit al bobului conine n interior embrionul, captul opus avnd brbia sub forma unui smoc de peri curbai, cu perei foarte groi i lumen redus care n fazele anterioare coacerii depline asigur accelerarea respiraiei i protecia bobului. Mrimea i forma periorilor este caracteristic fiecrei varieti.

O seciune longitudinal i transversal prin bobul de gru pune n eviden urmtoarele pri: nveliul floral, nveliul fructului sau pericarpul, nveliul seminei sau spermoderma, stratul aleuronic, endospermul sau corpul finos, embrionul, brbia.

nveliul fructului sau pericarpul este alctuit din trei straturi suprapuse n urmtoarea succesiune de la exterior ctre interior: epiderma sau epicarpul, mezocarpul, endocarpul.

Epiderma este constituit dintr-un singur rnd de celule cu membran celulozic rezistent, mezocarpul este format din celule mai alungite iar endocarpul este alctuit dintr-un strat de celule foarte alungite, sub care se gsete un alt strat de celule sub form de tub aezate perpendicular pe primele celule, mrind rezistena endocarpului. n fazele de vegetaie anterioare coacerii depline celulele pericarpului sunt organe verzi asimilatoare iar pe msur ce nainteaz n procesul de maturaie, plasma dispare devenind celule moarte ce au rolul de a proteja bobul de gru.

nveliul seminei sau spermoderma este strns legat de endocarp i este format din dou straturi de celule:

stratul brun care provine din celulele ovarului,

membrana hialin care provine din pereii ovulului florii.Stratul brun este alctuit din dou straturi de celule puternic comprimate, acest strat conine substane colorante n procent ridicat, motiv pentru care se mai numete i strat colorat.

Membrana hialin este alctuit din celule fr culoare, puternic comprimate, cu perei ngroai.

Stratul aleuronic este alctuit din celule mari cu perei ngroai, cu seciune de form ptrat. n zona embrionului celulele devin din ce n ce mai mici i dispar.

Stratul aleuronic conine substane proteice n procent ridicat sub form de granule foarte fine, compacte cu aspect cornos. n masa proteinelor se gsesc dispersate n proporie mic trigliceride sub form de picturi foarte mici. Picturile de ulei conin lecitin, steride, substane colorante.

Stratul aleuronic are un coninut mare de ulei, motiv pentru care se mai numete i strat uleios.

Stratul aleuronic mai conine i substane carotenoide cu funcii biochimice n procesul germinaiei i dezvoltrii plantei embrionare, fiind ultima rezerv n materii nutritive pentru embrion. El reprezint 7-9% din bobul ntreg.

Acest strat conine proporii nsemnate de vitamine din complexul B, dar nu conine granule de amidon. Endospermul sau corpul finos cuprinde cea mai mare parte din bob, (respectiv 84%) i constitue sursa principal de materii prime nutritive pentru dezvoltarea embrionului.

Endospermul denumit i corpul finos este alctuit din celule mari, poliedrice, cu perei foarte subiri, care au n structur cantiti mari de hemiceluloz i granule de amidon, rspndite n masa substanelor proteice generatoare de gluten.

Granulele de amidon din gru au mrimi cuprinse ntre 28 i 40 m, de form oval, lenticular. n seciune se pot observa straturi concentrice dispuse n jurul unui punct fix numit hil. Mrimea granulelor de amidon variaz n funcie de locul de dispunere n masa endospermului. n zona central a endospermului se gsesc granulele mai mari, iar spre periferie sunt tot mai mici.

Celulele care se gsesc n endosperm sunt de trei tipuri:

celule periferice,

sunt cele de lng stratul aleuronic, au lungimea de 60 m, care formeaz iruri drepte i care conin granule de amidon lenticulare mari i sferice mici.

celule centrale,

sunt cele din zona de mijloc a endospermului, i pot fi de dou tipuri, de dou dimensiuni respectiv celule centrale mari de 120-140 m/ 80-120 m i celule centrale mici de 72-104 m / 69-96 m;

celule prismatice

situate ntre celulele periferice i celulele centrale, au dimensiuni de 128-200 m/ 40-64 m, ce conin granule mari lenticulare de 28-50 m i granule mici de 2-8 m diametru.

Endospermul conine substane minerale, celuloz, pentozani, vitamine i enzime. Deoarece din endosperm prin mcinare se obine cea mai mare cantitate de fin, acesta se mai numete i corp finos.

Embrionul este aezat la unul din vrfurile bobului, opus vrfului care are barba. Embrionul conine organele viitoarei plante: rdcin, tulpini i mugurele terminal. Embrionul este protejat de un scutior care este cotiledonul seminei de gru. Scutiorul embrionului prin stratul epitelial format din celule cilindrice alungite, face legtura cu endospermul, de unde absoarbe materiile de rezerv hidrolizate n faz germinativ a bobului.

Embrionul este mbrcat n pericarp, care i asigur protecie. Ponderea embrionului ajunge la 2-3% fa de bobul ntreg.

1.2. Compoziia chimic a bobului de gru

Compoziia chimic a bobului de gru depinde de o serie de factori cum ar fi: soiul, gradul de maturitate fiziologic care este determinat de momentul recoltrii, umiditatea, compoziia chimic a solului, condiiile climaterice, cantitatea i natura ngramintelor administrate culturii, succesiunea i numrul zilelor secetoase i ploioase, condiiile de recoltare, modul de depozitare i conservare.

Dac perioada de coacere este clduroas i secetoas, bobul de gru va fi bogat n substane proteice i mai puin n amidon.Compoziia chimic a bobului de gru cuprinde urmtoarele componente: umiditate, glucide, substane proteice, lipide, substane minerale, vitamine i enzime.

1.2.1. Umiditatea

Umiditatea grului este un element important n pstrarea lui. Dac umiditatea este sub 13% grul se pstreaz n condiii bune, dac umiditatea depete 14% apar o serie de procese biochimice precum accelerarea respiraiei cu producere de cldur i ap, urmate de procese fermentative care determin alterarea masei de cereale.

Umiditatea influeneaz proprietile fizice cum ar fi rezistena la sfrmare i plasticitatea nveliului. Boabele cu umiditate redus se mrunesc putermic n procesul de mcinare producnd cantiti mici de griuri, randamentul n fin n acest caz scade considerabil, nrutindu-se n acelai timp i calitatea finurilor.

Procesul de mcinare a grului cu umiditate mare decurge greoi, cu consum ridicat de energie. Datorit procentului ridicat de umiditate cernerea i curirea griurilor se desfoar anevoios, diminund randamentul n fin.

n endospermul bobului de gru apa ptrunde prin linia de legtur dintre nveliul bobului i embrion. Apa ptrunde uor i prin straturile exterioare ale bobului i mai greu prin membrana hialin.

La amestecarea boabelor cu umiditi diferite exist tendina de uniformizare a umiditii n ntreaga mas de cereale. Acest proces ncepe dup 30-60 minute i continu timp de 18-20h, fr ns s fie complet deoarece se menine o diferen de umiditate ntre loturile de boabe.

1.2.2. Glucidele

Glucidele reprezint partea cea mai mare a bobului de gru i constitue substane de rezerv ( amidonul, zaharuri, dextrine ), substane de constituie a nveliului celular i a scheletului nveliurilor protectoare ale bobului ( celuloz, hemiceluloz ).

Dup structura chimic glucidele pot fi : monozaharide; dizaharide; polizaharide.

Monozaharidele care se gsesc n cereale sunt: glucoza, fructoza, riboza, xiloza, manoza, galactoza.

Oligozaharidele sunt formate din molecule de monozaharide prin eliminarea unei molecule de ap ( legaturi glucozidice ). Din aceast grup fac parte: dizaharidele, trizaharidele, tetrazaharidele.

n gru s-a semnalat:

dizaharide: maltoza, melibioza, zaharoza.

trizaharidele: rafinoza, 6-chestoza, nechestoza.

tetrazaharidele: stahioza, secaloza, bifurcoza, neobifurcoza.

Distribuia monozaharidelor i oligozaharidelor n diferitele pri anatomice ale bobului de gru este diferit. Endospermul conine cea mai mare parte din glucide n schimb coninutul n monozaharide i oligozaharide este infim comparativ cu embrionul i nveliul. n germeni sunt 20% zaharuri ntre care predomin zaharoza i rafinoza.

Polizaharidele prezente n gru sunt:

Glucofructani, sunt polizaharide nereductoare, solubile n ap, cu mas molecular de 2000, ce cuprind molecule de zaharoz.

Hemiceluloze i pentozani. Hemicelulozele nsoesc celulozele de care se pot separa n soluie bazic. Hemicelulozele i pentozanii au fost identificai n aproape toate prile componente ale bobului. Prin hidroliza acestora se obin derivai ai pentozelor i hexozelor.

Celuloza. n boabele de gru celuloza se gsete n cantitate mic. Celuloza pur apare ca o substan alb, cu aspect amorf, insolubil n ap, solveni organici i acizi diluai. Macromolecula celulozei corespunde formulei ( C6H10O5)5, format din resturi de D-glucopiranoz legate 1-4 glucozidice.

Amidonul, este cea mai important glucid. Prin hidroliz formeaz D-glucoz, are structur primar format din lanuri de glucoz, mai mult sau mai puin ramificate.

Amidonul este format din dou componente: amiloza i amilopectina ce se deosebesc prin structura lor. Amiloza d cu iodul o coloraie albastru nchis, iar amilopectina d o coloraie albastru violet. Granulele de amidon prezint forme morfologice foarte variate n funcie de soi, varietate, grad de coacere. Granula de amidon este format din nveliuri concentrice cere cuprind ntre ele spaii intrazonale. n bobul de gru amidonul se afl sub forma unor granule de diferite dimensiuni i forme. n majoritatea cazurilor granula de amidon este sferic, ovoidal, cu dimensiuni de 2-170 m.

La gru granula de amidon este mare, de form lenticular, sau mici sferice. Mrimea granulei poate fi:

mare de 45 m;

mijlocii de 30-40 m;

mici de 2-3 m.

1.2.3. Substanele proteice

Substanele proteice se gsesc distribuite neuniform n diverse pri componente ale structurii anatomice ale bobului de gru: epiderm: 4%; stratul de celule rotunde: 11%; nveliul seminal: 18%; stratul aleuronic i membrana hialin 33%; corpul finos11%; germeni: 23%.

n compoziia boabelor de gru intr urmtoarele categorii principale de proteine:

-albumine; globuluine; prolamine; gluteline.

Albuminele se gsesc n citoplasma celulelor vii, n calitate de substane de rezerv, n stratul aleuronic, nveliul bobului i embrion. Coninutul de albumine al bobului de gru variaz ntre 0,3-0,5%. n embrion albumina se gsete sub form de nucleat de albumin, n stratul aleuronic i nveli albumina apare sub form liber. n boabele de gru leucozina se prezint ca un amestec de trei componente cu funcii izoelectrice diferite , , leucozina.

Globulinele sunt concentrate n embrion. Globulina grului se numete edestin i se gsete n proporie de 0,6%. n embrion globulina apare sub form de nucleat de globulin.

Prolaminele Din aceast grup cea mai important este gliadina grului care se gsete n endosperm i care mpreun cu glutenina formeaz glutenul. Gliadina este puin solubil n ap, solubilitatea scade n soluii diluate de sruri, este solubil n alcool etilic 70% n volume.

Glutelinele au un caracter acid. Dintre gluteline cea mai important este glutenina grului, acea component care rmne insolubil prin extragerea glutenului cu alcool de 70%. Aceast component mai este numit i zimon. Glutenina se gsete sub forma i .

Dintre proteine cele mai importante sunt gliadina i glutenina care n prezena apei formeaz o mas elastico-vscoas numit gluten, care confer aluatului principalele nsuiri de panificaie.

Substanele proteice generatoare de gluten sunt distribuite neunifor n endospermul bobului de gru, crescnd ca pondere din centrul endospermului ctre periferie.

Dup coninutul de gluten endospermul se poate mpri n cinci zone: zona nti conine 7,4% gluten; zona a doua conine 8,6% gluten; zona a treia conine 9,5% gluten; zona a patra contine13% gluten; zona a cincia conine 16,5% gluten.

Coninutul n gluten este influenat de forma i mrimea boabelor de gru. Boabele de form alungit sunt mai bogate n gluten dect cele rotunde, dar i soiurile de gru cu bobul mic sunt mai bogate n gluten dect cele cu bobul mare. n compoziia glutenului intr cinci componente: 1, 2, , si gluten.

1.2.4. Lipidele

Lipidele sunt distribuite n mod deosebit n embrion, stratul aleuronic i endosperm. Lipidele existente n bobul de gru se gsesc sub form liber sau legate:

lipidele libere 1,85%;

lipide legate 0,84%.

Lipidele sunt combinaii chimice, uor oxidabile, putnd determina alterarea proprietilor organoleptice ale finurilor. Din totalul lipidelor trigliceridele reprezint 63-70%. Prin hidroliza enzimatic trigliceridele dau glicerin i acizi grai saturai ( acidul miristic, acidul palmitic, acidul stearic, acidul arahic ) sau acizi grai nesaturai ( acidul oleic, acidul linoleic, acidul linolenic ).

Lipidele complexe sunt scindate de fosfataze, cu punere n libertate de fosfai acizi i acid fosforic. Acizii grai, fosfaii acizi, acid fosforic determin creterea aciditii grului i finii, motiv pentru care prin procesul de mcinare se ndeprteaz germanii i stratul aleuronic.

1.2.5. Substanele minerale

Boabele de gru conin o cantitate nsemnat de substane minerale, care ns nu sunt rspndite n mod uniform n prile componente ale bobului. Cantitatea cea mai mic se gsete n endosperm 0,30%, n zona central, crescnd ctre periferie la 0,48%. n stratul aleuronic cantitatea de substane minerale crete brusc ajungnd la 7%, n endosperm i pericarp scade la 3,5%.Embrionul este de asemenea bogat n substane minerale, respectiv 5%, deci straturile periferice care se ndeprteaz n procesul tehnologic de mcinare sub form de tr sunt mai bogate n substane minerale.

Cenua rezultat prin calcinarea boabelor de gru este alctuit n mare parte din fosfai acizi de potasiu i magneziu i mai puin de fosfati de calciu.

n compoziia cenuii intr o serie de elemente grupate astfel:

grupa I:

C, O, H, N, S, P, ce se gsesc n proporie de 95-98,5%;

grupa II:

care se gsesc n proporie de 1,5-5% i care se mpart n:

macroelemente:

K, Mg, Na, Fe, Al, Si, Ca ce se gsesc n proporie de 0,1-0,01%;

microelemente:

Mn, B, Sr, Cu, Zn, Ba, Ti, Li, I, Br, Mo, Co, n proporie de 0,001-0,00001%;

ultramicroelemente:

Cs, Se, Cd, Hg, Ag, Au, Ra, n proporie mai mic de 0,000001%.

Cel mai important este fosforul care intervine n metabolism i se gsete sub formele: acizi fosforici din fosfatide 5%; fosfai anorganici 6,6%; acizi fosforici din proteine 19,7%; acizi fosforici din fitin 68,7%.

Pe baza coninutului de cenu se poate realiza clasificarea finurilor pe clase de calitate. Astzi n locul extraciilor de fin se folosete noiunea de tip de fin noiune ce apare ca produsul dintre coninutul de cenu i 1000.n alte ri clasificarea finii se face pe baz de culoare, de coninutul de substane proteice sau ali indici.1.2.6. Enzimele

Enzimele din bobul de gru reprezint o clas important de substane ce catalizeaz o serie de reacii biochimice. Bobul de gru conine un numr mare de enzime din clasele: hidrolaze, transferaze, oxidoreductaze, liaze, izomeraze, sinteaze

Enzimele determin procesul germinaiei i metabolismul componentelor chimice ale bobului, pe care le transform n stare asimilabil de ctre noua plant n procesul de dezvoltare. n timpul pstrrii cerealelor pentru ca activitatea enzimelor s fie foarte mic trebuie ca temperatura i umiditatea s fie sczute. Enzimele se gsesc distribuite n mod neuniform n diferite pri anatomice ale bobului de gru. Astfel cantitatea cea mai mare se gsete la limita dintre embrion i endosperm, n embrion i la periferia endospermului.Cele mai importante enzime amilolitice sunt:

Amilaz, este o endoenzim care atac legturile n interiorul macromoleculei de amidon, legturile 1,4 glicozidice din molecula de amiloz i amilopectin n mod ntmpltor cu formare de dextrine din grupele: amilodextrine, eritrodextrine, acrodextrine i maltodextrine, motiv pentru care amilaza mai este numit i dextrinogen-amilaza. Prin aciunea prelungit a amilazei, amiloza este hidrolizat n procent de 87% glucoz, 13% maltoz, iar amilopectina n 73% maltoz, 8% izomaltoz, 19% glucoz. n boabele de gru normal, mature, amiloza este practic absent, pH-ul optim este 4,7-5,4 iar temperatura de 60-650 C.

Amiloza denumit zaharogen-amilaza, descompune amiloza i amilopectina cu formare de maltoz, fr a mai trece prin diferite trepte ale dextrinelor. Dac concentraia de amilaza este mare atunci amiloza este scindat complet n maltoz, iar amilopectina este descompus n proporie de 60% n maltoz, iar restul de macromolecul rmnnd sub form de dextrin limit care se coloreaz n rou-violet cu iodul, pH-ul optim este de 4,5 la temperatura de 40-500C i de 5,5 la temperatura de 600C.

Proteinazele i dipeptidazele se gsesc n scutellum, axul embrionar i la limita dintre stratul aleuronic i endosperm. Activitatea proteinazelor variaz n diferite pri anatomice ntre urmatoarele limite: 4,8-6,9% n stratul aleuronic, 0,8-1,3% n germene, 0,1% n endosperm.

Fosfatazele sunt rspndite neuniform n bobul de gru, cantitatea cea mai mare se gsete n stratul aleuronic iar cantitatea cea mai mic se gsete n nveli. Dintre fosfataze cea mai important este fitaza care catalizeaz hidroliza acidului fitic la inozitol i orto-fosfat. Acidul fitic conine 70-75% din fosforul total din bob. Fitaza este distribuit n mod neuniform n prile componente ale bobului de gru, coninutul cel mai mare este n stratul aleuronic 34,5% i cel mai mic n nveliul epidermic 1,9%. Fitaza are un pH optim de 5,15 la temperatura de 550C.

Lipazele se gsesc distribuite n mod uniform n diferite pri anatomice a bobului de gru. n scutellum activitatea lipazelor este de 3,5-4 ori mai mare fa de cea din endosperm. Lipazele coninute n embrionul de gru sunt inhibate n proporie de 83% de p-cloromercur benzoat 0,0005 M i de 75% de o-iodozobenzoat 0,0005M.

Tirozinaza este enzima care n procesul de panificaie transform tirozina n melanine, substane de culoare nchis, se gsete n stratul aleuronic n cantitate mare i este activ n bobul de gru germinat sau atacat de plonia grului.

Oxidazele. Cea mai important oxidaz este lipoxidaza care accelereaz peroxidarea acizilor grai polienici cu oxigen molecular. Activitatea lipoxidazei exprimat n uniti pe gram este de 87 n scutellum, 75 n embrion, 11 n bobul ntreg, 7,5 n bobul germinat, 2-3 n endosperm. Lipoxidaza are un pH optim de 6,5.

1.2.7. Vitaminele

Vitaminele existente n bobul de gru constitue o surs important pentru necesitile catabolismului i anabolismului uman. Distribuia vitaminelor este diferit n prile anatomice ale boabelor. n bobul de gru se gsesc urmtoarele vitamine: B1 ( tiamin ), B2 (riboflavin), PP (niacin), E ( tocoferol ), acid pantotenic, acid folic, biotin, vitamina A.

Vitaminele din complexul B se gsesc n stratul aleuronic, n embrion, n nveli. Vitaminele A, E se gsesc n embrion i mai puin n stratul aleuronic.

Tabel 1 : Coninutul de vitamine al bobului de gru

Vitamina UMConinut n

Vitamina B1 ( tiamin)

necesar zilnic 2-3mgg/gGru (bobul ntreg 5,7-6,6; germeni 14,2-20,5; fin integral 5,2)

Vitamina B2 (riboflavin)

necesar zilnic 2 mgg/gGru (bobul ntreg 1,5-1,9; tr 2,3)

Vitamina B6 (piridoxin)

necesar zilnic 1,5-2,0 mgg/gGru (bobul ntreg 3,5-4,3; tr 8,9-16,2)

Vitamina PP (niacin)

necesar zilnic 15-20 mgg/gGru (bobul ntreg 45-70; tr 120-325; germeni 27-90)

Vitamina C (acid ascorbic)

necesar zilnic 1,5-2,0 mgg/gGru ncolit ( dup 3 zile 9,1; dup 4 zile 166)

Acid pantotenic

necesar zilnic 10-20 mgg/gTr de gru 25

Vitamina A (retinol)

necesar zilnic 1mgg/gGru (bobul ntreg 0,2; stratul aleuronic i nveli 3,3; germene 2,8)

Vitamina E ( tocoferol)

necesar zilnic 100 mgg/gGru (bobul ntreg 9,1-30,3; endosperm 0,3; stratul aleuronic i nveli 57,7; germene 355; ulei din germeni 1500-3000)

Datorit faptului c vitaminele se gsesc n embrion i n stratul aleuronic, pri care se ndeprteaz n procesul de mcinare, finurile rezultate sunt mai srace n vitamine dect cerealele ca atare de asemenea n cursul procesului de panificaie se pierd 10-75% din coninutul de vitamina B. Pentru evitarea unor astfel de situaii se recurge la vitaminizarea finurilor.

1.3 Proprietatile produsului finit

Fina de gru produs finit n industria morrituluiFina de gru obinut n urma procesului de mcinare a cerealelor constitue materie prim utilizat n industria de panificaie i patiserie, cofetrie. Din punct de vedere calitativ fina de gru se definete printr-o serie de indici de calitate cum ar fi: indici fizici, indicii compoziiei chimice, nsuiri de panificaie, puterea, capacitatea de a forma i reine gaze.

Indicii de calitate ai finii sunt determinai de dou grupe de factori:

materia prim, respectiv grul din care se obine fina;

dotarea tehnic i procesul tehnologic de pregtire i prelucrare a grului;

Indicii de calitate ai finii se refer la:

indici fizici: culoare, finee (granulaie), umiditate, miros, gust, prospeime, coninut de impuriti nevtmtoare;

compoziia chimic: coninutul de substane proteice, inclusiv glutenul, hidrai de carbon, grsimi, substane minerale, enzime, vitamine;

nsuirile de panificaie ale finii de gru;

proprieti tehnice ale finii de gru.

1.3.1 Indici fizici

1.3.1.1. Mirosul finii de gruFina normal obinut din gru cu nsuiri corespunztoare de panificaie i dup un proces de mcinare bine condus, trebuie s aib un miros plcut, caracteristic de cereale.

Mirosurile improprii, de mucegai, sttut, ncins, de substane chimice sau de alt natur conduc la apreciaerea c fina nu corespunde i nu se poate utiliza n industria de panificaie, ntruct imprim defect de miros pinii.

Mirosul impropriu finii poate fi preluat de la grnele mcinate cu asemenea defecte, precum i de la spaiile de depozitare necorespunztoare, deoarece fina este un produs higroscopic deci preia n timpul depozitrii mirosul din spaiul nconjurtorVerificarea mirosului finii se face astfel: se ia o cantitate de fin care se freac, intre palme, pentru a o nclzi i apoi se miroase. Pentru o verificare mai precisa se introduc cca. 10 grame fin intr-un pahar cu apa calda la cca. 60C i apoi se acoper. Dup 5 minute se descoper paharul i se miroase imediat. n acest caz, mirosul strin al finii iese puternic n evidenta.

1.3.1.2. Culoarea finii de gru

Dupa culoare, n practic, fina de gru se clasific n:

fin alb,

fin semialb,

fin neagr.

Metoda cea mai folosita n brutarii pentru verificarea culorii finii astea cea comparativa, denumita i metoda Pekar. Ea consta n compararea culorii probei de fin cu, culoarea unei faini etalon. Etaloanele de fin se stabilesc pentru fiecare sort de fin i se pstreaz la ntuneric, loc uscat, n recipieni nchii i se rennoiesc lunar

Culoarea finii n practica industrial este un indice cantitativ orientativ, aprecierea exact a finei fcndu-se pe baza coninutului de cenu.

Finuri conin pe lng particulele provenite din endosperm i particule de tr. Culoarea finurilor este determinat pe de o parte de proporia n care se gsesc particulele de endosperm i nveli i pe de alt parte de mrimea acestora. Particulele provenite din endosperm au culoare alb-glbuie, ca urmare a pigmenilor carotenici pe care i conin, n timp ce prile provenite din nveli au culoare nchis, dat de pigmenii flavonici.

Finurile de extracie ridicat, au culoare mai nchis, datorit particulelor de tr din componen i n unele cazuri datorit coninutului de impuriti rmase n masa de gru dup curire, a coninutului de boabe mlurate, ncinse, ncolite, caramelizate datorit uscrii.

Culoarea finii este influenat de gradul de participare al diferitelor pri anatomice ale bobului de gru la constituirea finurilor

Mrimea granulelor poate defini de asemene culoarea finii, n sensul c particulele mari, ca urmare a umbrelor pe care le creaz pe suprafaa finii, dau o culoare mai nchis. Prin mcinarea finii de granulaie ridicat, culoarea se deschide.

Culoarea finii mai poate fi influenat i de temperatura cu care aceasta iese dinte tvlugi, temperatur care este determinat de regimul de mcinare. La o temperatur de 350C endospermul care alctuiete fina i pstreaz culoarea. n cazul mcinarii ntr-un regim strns, temperatura finii depete 400C, accentundu-se culoarea alb.

Modul de combinare, amestec i dozare a diferitelor fraciuni rezultate n procesul de cernere, condiioneaz culoarea finii, att ca nuan, dar mai ales ca uniformitate.

n timpul depozitrii, fina, funcie de condiiile i durata de pstrare, ca urmare a proceselor fizice, chimice i biochimice ce au loc, este supus unui fenomen de deschidere la culoare, datorat transformrii sub aciunea oxigenului a combinaiilor carotenoide nesaturate n combinaiile de form peroxidic saturate i incolore.

Accelerarea procesului de deschidere la culoare se poate realiza n atmosfer bogat n oxigen i prin tratarea finurilor cu diferite substane oxidante. De regula ntre culoarea finii de gru i culoarea miezului de pine trebuie s existe o legtur direct: o fin de culoare deschis conduce la o pine cu miez de culoare deschis.

Cu toat aceast corelaie ntre culoarea finii i a miezului pinii exist cazuri cand dintr-o fin alb se obine o pine de culoare nchis. Acest lucru se explic prin aciunea enzimei tirozinaz asupra aminoacidului tirozin, pe care sub aciunea oxigenului din aer l oxideaz cu formare de melanine de culoare neagr, care imprim atat aluatului ct i miezului pinii o culoare nchis.

1.3.1.3 Gustul finii de gru

Finurile corespunztoare calitativ au gust plcut, dulceag, caracteristic unui produs sntos. Prezena unui gust strin, impropriu de amar, acru, rnced sau de alt natur, face ca fina s nu fie corespunztoare calitativ. Aceste defecte se pot datora, fie mcinarii unui gru cu defecte de gust i depozitrii necorespunztoare a finii, fie datorit atacului duntorilor.

Fina cu astfel de defecte conduce la obinerea unei pini cu miros impropiu care nu poate fi consumat. Odat cu aprecierea gustului se stabilete i eventuala prezent a impuritilor minerale, prin scrnetul pe care l produce la mestecare.

1.3.1.4. Gradul de finee al finurilor

Fineea finurilor, reprezentat de mrimea particulelor rezultate la mcini, este un indice de calitate foarte important, ntruct determin n mare msur viteza proceselor fizico-chimice, biochimice, coloidale, nsuirile de panificaie ale aluatului, randamentul finii n pine, precum i digestibilitatea. Fineea finii se stabilete prin cernerea unei cantiti de fin folosind un set de site calibrate i innd seam de cantitatea de fin ce ramane i trece prin site.

Exprimnd mrimea particulelor n microni s-a stabilit prin metode de cercetare c raportul optim ntre mrimea particulelor mai mari i mai mici de 46 microni, trebuie s fie egal cu unitatea.

Din punct de vedere al granulozitii finurile se clasific n:

finuri fine; finuri normale;

finuri grifice.

Cu ct fina este mai fin mcinat, cu att suprafaa specific a particulelor de fin este mai mare i deci i capacitatea de a lega coloidal apa n procesul frmntrii aluatului este mai mare. Cu ct fina este mai fin mcinat cu att durata formrii glutenului i a aluatului este mai mic. n cazul finurilor fin mcinate activitatea enzimelor proteolitice este pronunat, ceea ce conduce la o descretere accentuat a consistenei aluatului n fazele de frmntre, fermentare i prelucrare.

Din aceste considerente se recomand ca finurile cu gluten slab s aib particule mai mari de 46 m. Fina provenit din grne normale, nu conine enzima amilaza, iar aciunea enzimei -amilaza, care se gasete n exces, este direct proporional cu suprafaa particulei de amidon. n fina fin mcinat, suprafaa de aciune pentru -amilaza este mai mare ceea ce favorizeaz creterea coninutului n maltoz, rezultat din hidroliza amidonului.

Capacitatea de formare a maltozei depinde nu numai de mrimea particulelor ci i de gradul de deteriorare a granulelor de amidon sub aciunea mecanic a valurilor. Starea granulei de amidon influeneaz capacitatea finurilor de a absorbi apa.

Fina cu un coninut mai mare de granule de amidon deteriorate prezint o capacitate de hidratare ridicat i un indice de sedimentare mai bun.

O fin prea fin mcinat, n contact cu apa, formeaz aluatul ntr-un timp scurt, avnd o consisten normal, ns care se nmoaie pe parcursul prelucrrii conducnd la o pine aplatizat, de volum mic, cu porozitate necorespunztoare. Dac fina este foarte fin mergnd pn la distrugerea granulei de amidon aa numitele finuri moarte randamentul de panificaie este redus, similar cu cel al finurilor de granulaie mare. Se recomand ca fina sa aib o granulaie mijlocie.

1.3.1.5. Coninutul de impuriti

Sunt considerate impuriti numai acele particule care nu fac parte din bobul din care provine fina. n aceste condiii particulele de tr i germenele nu sunt considerate impuriti.

Cele mai ntlnite impuriti n fin sunt cele provenite din mcinarea altor semine cerealiere i de buruieni, care nu au putut fi ndeprtate n procesul de pregtire i condiionare a cerealelor. Prezena acestora n fin este imposibil de determinat.

Cele mai importante impuriti din acest categorie sunt cele vtmtoare, provenite din semine de neghin, mlur, cornul secarei i altele care nu trebuie s depeasc la neghin 0,1%, mlur 0,04%, cornul secarei 0,01%, raportat la grul intrat n mcini.

n fin se pot ntlni impuriti feroase sub form de achii, pulbere. se pot admite numai pulberi feroase n proporie de 0,01 mg/kg fin1.3.1.6. Umiditatea finii.Prin umiditatea unui produs se ntelege coninutul de ap al produsului respectiv, exprimat n procente fa de masa total. Dup forma n care se gasete apa, umiditatea produsului se poate mpari n:

umiditatea din macrocapilare, respectiv apa liber;

umiditatea din microcapilare, care umple porii nguti;

umiditatea de mbibare, respectiv de structur, care ptrunde n interiorul micelelor cu structur macromolecular;

umiditatea de absorbie, respectiv apa legat.

Umiditatea finii este dat de umiditatea iniial a grului la care se adaug umiditatea ctigat n timpul condiionrii i se scade cea care se pierde prin evaporare n timpul procesului tehnologic de mcinare.

Din punct de vedere al umiditii, fina se poate clasifica n:

fin uscat cu umiditatea de pn la 14%;

fin cu umiditate medie cuprins ntre 14-15%;

fin umed cu umiditatea peste 15%.

Umiditatea finii este un indicator de calitate important, ntruct umiditatea influenteaz att comportarea n procesul de preparare, prelucrare a semifabricatelor ct i randamentul n pine

Fina are caracter higroscopic, ceea ce face ca n timpul depozitrii s-i modifice umiditatea, n sensul creterii sau scderii. Modificarea umiditii este determinat de o serie de factori cum ar fi: umiditatea iniial a finii, condiiile de microclimat din depozit, respectiv temperatura i umiditatea relativ a aerului, modul de ambalare, n vrac sau n saci, modul de depozitare, de stivuire, precum i de durata depozitrii.

n timpul depozitrii finii, funcie de factorii menionai se stabileste un echilibru ntre umiditatea finii i umiditatea relativ a aerului din depozit. Conform normelor n vigoare, n condiii normale, umiditatea iniial a finii este de 14-15%, iar umiditatea relativ a aerului este de 55-60%.

Fina umed, ridic n timpul depozitrii o serie de probleme datorit condiiilor favorabile pe care le asigur pentru transformarile biochimice i microbiologice care conduc la alterarea i ncingerea finii.

1.3.1.7. Aciditatea finii.

Finurile, ca de altfel toate produsele de mcinare a cerealelor prezint reacie acid. Aciditatea finurilor este dat de prezena unor substane din compoziia finii dar i de o serie de combinaii ce se formeaz n timpul depozitrii, maturizrii finii ca urmare a aciunii diferitelor enzime.

Aciditatea finurilor se datoreaz fosfailor acizi rezultai din hidroliza fitinei sub aciunea fitazei. Din hidroliza acidului fitic se pune n libertate acid fosforic care intr n compoziia acizilor liberi ai finurilor. Proteinele sunt degradate de enzimele proteolitice cu formare de peptone, polipeptide, oligopeptide i aminoacizi. Acidul glutenic coninut n proteinele generatoare de gluten, fiind un aminoacid dicarboxilic, are reacie acid. Acizii monoamino-monocarboxilici, prin dezaminare se transform n oxiacizi.

Aciditatea finurilor mai este dat i de o serie de acizi organici ca: acid lactic, acetic, succinic, citric, malic, care se formeaz datorit proceselor biochimice anoxibiotice, sub aciunea pseudobacteriilor lactice n timpul depozitrii finurilor, n condiii necorespunztoare, cu umiditate i temperatur ridicat.

n timpul maturizrii finii, aciditatea crete mai mult n primele 7 zile dup care creterile sunt din ce n ce mai mici, iar dup 14 zile sunt nensemnificate. Aciditatea finurilor crete odat cu creterea gradului de extracie. Astfel, finurile albe au o aciditate redus de 1,8-2 grade, datorit coninutului mic de substane minerale de 0,45% i de substane grase 0,5%, n timp ce finurile de larg consum au o aciditate de 3-4 grade, urmare a coninutului de substane minerale de 1,2% i de substane grase de 1,3%.

Aciditatea finurilor se exprim prin numarul de mililitri de NaOH n/10, folosii la neutralizarea a 100 g fin, un grad de aciditate fiind egal cu un mililitru soluie de NaOH n/10, folosii la neutralizarea a 100 g fin. Valorile medii ale pH-ului corespunztoare finurilor de gru de extracie diferit sunt:

5,8-6 pentru fin alb (0-30%);

5,5-5,7 pentru fin semialb (0-75%);

5,3-5,5 pentru fin de larg consum (0-85%).

1.3.1.8. Prospeimea finurilor

Prospeimea finii se poate aprecia n general dup gustul i mirosul finii. Un miros de nchis, mucegai sau de rnced, precum i gustul amar sau acru, indic dac fina este proaspat sau veche. Cnd aciditatea depete 6 grade, aceasta denot c fina este veche.

1.3.2. Compoziia chimic a finii.

Definirea finii din punct de vedere al compoziiei chimice are o importan deosebit n stabilirea valorii nutritive precum i n comportarea finii n procesul de panificaie.

Principalele componente chimice care intr n compoziia finurilor sunt:

1. apa,

2. substanele proteice,

3. glucidele,

4. lipidele,

5. substanele minerale,

6. vitaminele,

7. enzimele.

Compoziia chimic a finurilor depinde de o serie de factori, printre care un loc important l ocup compoziia chimic a bobului de gru. Datorit repartizrii neuniforme n diferitele pri anatomice a bobului de gru, n nveliul fructului, nveliul seminei, stratul aleuronic, embrion, endosperm, a principalelor componente chimice, rezult c un factor important care determin compoziia chimic a finurilor l constitue gradul de extracie.

Regimul tehnic de producere a finii sub aspectul intensitii, al capacitii de pregtire, condiionare a boabelor, de ndeprtare mai mult sau mai puin a unor pri anatomice ca: embrion, nveli, reprezint de asemenea un factor care condiioneaz compoziia chimic a finii.

1.3.2.1. Coninutul n ap al finurilor

Apa constitue un component chimic principal de care depinde att valoarea nutritiv ct i capacitatea de conservare n timpul depozitrii. Apa n fin se gasete sub form de ap liber i legat, dar este greu de stabilit coninutul real de ap.

1.3.2.2. Coninutul n substane proteiceDin clasa substanelor azotoase, cele mai ntlnite n finuri sunt substanele proteice. Coninutul n substane proteice al finii depinde de calitatea grului, de prile din bob care particip la formarea tipului de fin i de gradul de extracie. Tipurile de fin neagr sunt mai bogate n substane proteice dect tipurile de fin alb.

Prin procedee de extracie fracionat din fina de gru se pot obine urmatoarele grupe de proteine:

proteine aglutenice, din care fac parte albuminele solubile n ap i globulinele solubile n soluii de sare; proteine glutenice din care fac parte gliadinele solubile n soluie de etanol i glutenine solubile sau dispersabile n acizi sau alcalii diluate.Proteinele din fin conin aminoacizi eseniali ca: lisin, lecitin, izoleucin, metionin, fenilalanin, triptofan, treonina i valin, repartizarea fiind neuniforma n diferite pri anatomice ale bobului de gru. Proteinele din fina de gru sunt formate din substane proteice generatoare de gluten, care mai provin din endospermul bobului i din proteine cornoase din stratul aleuronic, spermoderm i pericarp.

Alturi de proteine n finuri se mai gsesc nucleoproteide de lecitin, substane azotoase minerale mai ales n finurile de extracie ridicat. n fina de gru se mai gsesc albumine n proporie de 0,05-2 %, globuline n proporie de 0,08-0,25%.

Proteinele generatoare de gluten, respectiv gliadina i glutenina reprezint 75-80% din totalul proteinelor din fin, se gsesc numai n endosperm, unde au o repartizare neuniform, n sensul c n centrul endospermului proporia lor este de 7,6% iar n zona periferic de 16,25%.

Dup gradul de asimilare n organism, proteinele se clasific n:

proteine digestibile care se gsesc n endospermul bobului de gru; proteine nedigestibile sau cornoase care se gsesc n stratul aleuronic.Finurile superioare obinute din endosperm au un coninut ridicat de proteine digestibile, n timp ce finurile inferioare i n mod deosebit tra au un coninut ridicat de proteine nedigestibile.

n fina de calitate superioar coninutul de azot neproteic este de 1,7%, la tr de 8,5%, n timp ce la praf acesta ajunge la 14,9%.

Gliadina reprezinat 30-35% din totalul proteinelor. Prin extracie cu alcool 70% s-a obinut un coninut de 4,6 g gliadina din 100 g fin. Prin analiza electroforetic s-a constatat c gliadina este caracteristic pentru fiecare varietate de gru, c nu se modific n timpul pstrrii finii i c nu depinde de coninutul total de proteine.

Tot pe cale electroforetic s-au determinat 5 grupuri de gliadina, , , , si -gliadina. Dintre acestea cea mai mobil este -gliadina. , , - gliadinele sunt prolamine, bogate n sulf i reprezint 34-38% din total gliadine, iar -gliadinele fac parte din categoria prolaminelor srace n sulf i reprezint 8-13% din total gliadine.

Gliadinele au o mas molecular cuprins de regul ntre 30.000-40.000. Exist i gliadine cu mas molecular ntre 100.000-200.000 numite HMW, care pot fi reduse la gliadine cu mas molecular mic. n complexul glutenic, gliadinele sunt cele care dau extensibilitatea glutenului.

Gluteninele reprezint 40-50% din totalul proteinelor, ceea ce reprezint 5,9 g/ 100 g fin. Prin electroforez sau HPLC, s-au identificat i studiat unitile n care se mpart gluteninele, respectiv:

subuniti LMW, cu mas molecular mic, cuprins ntre 30.000-50.000;

subuniti HMW, mas molecular mare.

n complexul glutenic, gluteninele sunt cele care dau elasticitate glutenului. Gluteninele influeneaz nsuirile de panificaie ale finii prin:

reportul gliadin/glutenin;

distribuia masei moleculare;

prezena unor subuniti de glutenine cu mas molecular mare.

1.3.2.3. Coninutul n glucide al finurilor.

n compoziia finii, glucidele ocup proporia cea mai mare de peste 82%. Coninutul de hidrai de carbon din fin depinde de tipul de fin i gradul de extracie. Primul loc n hidraii de carbon l ocup amidonul. Odat cu creterea n extracie de fin, coninutul n amidon descrete, ceea ce nseamn c finurile albe de extracie mic au un coninut n amidon mai mare dect al finurilor negre de extracie ridicat.

Fina alb de extracie 0-30 are un coninut de 84,85% amidon, n timp ce fina de extracie 0-85% are un coninut de 71,10%. Granulele de amidon din fina de gru au forme i dimensiuni diferite. Ca form predomin granulele sferice, iar ca greutate cele lenticulare. n contact cu apa, granula de amidon i mrete diametrul cu 10% i volumul cu 33%, degajnd o cldur de hidratare de 32 cal/g.

Granulele de amidon sunt formate din mai multe membrane, straturi concentrice n jurul unui punct fix. Zonele dintre membrane sunt mprite n alveole, n interiorul crora se gsesc nite sculei cu substane amilacee, amiloza i amilopectine, sub form de granule mici.

Amidonul prezint o structur primar, n care elementele de constituie sunt moleculele de glucoz legate prin legturi glucozidice i o structur secundar n care amiloza i amilopectina sunt asociate ntre ele. Amidonul este constituit din dou componente:

amiloza care reprezint 17-29%;

amilopectina.

Amidonul mai conine: 0,48-0,61% materii grase, 0,17-0,29% materii proteice, 0,14-0,28% substane minerale. Dinte substanele minerale, ponderea cea mai mare o are fosforul, respectiv 0,058-0,072%.

Amiloza este format din lanuri liniare n care resturile de glucoz sunt legate prin legturi 1,4. Structura liniar a amilozei face ca -amilaza s o hidrolizeze aproape complet. -amilaza desface legturile 1,4 de la capatul nereductor al catenei, punnd n libertate uniti de maltoz.

Amilopectina este format din resturi de glucoz, legate prin legturi 1,4 i legturi de saponificare 1,6 n proporie de 5-6%. Amilopectina este componenta ramificat a amidonului.

Asocierea ntre amiloz i amilopectin se realizeaz prin legturi de hidrogen direct ntre gruprile oxidril ale resturilor de glucoz din amiloz i amilopectin sau prin intermediul moleculelor de ap. n procesul tehnologic de fabricare a produselor de panificaie amidonul are un rol important

Prin hidroliza, amidonul se scindeaz treptat pn la glucoz, dup un ciclu care cuprinde produse intermediare numite dextrine:

amilodextrine ( eritrodextrine(acrodextrine(maltodextrine (maltoz (glucoz Endospermul bobului de gru sticlos este format din granule de amidon de 30-40 m i granule de amidon de 8-10 m, n timp ce granulele de 2-3 m sunt n cantitate mic, la care ader puternic pelicule de substane proteice. Endospermul grului finos este format din granule de amidon de 30-50 m i granulele de amidon de 2-3 m.

Fina de gru conine alturi de amidon i ali hidrai de carbon solubili n ap, cum sunt: dextrinele, zaharoza, maltoza, glucoza, fructoza a caror cantitate crete odat cu gradul de extracie. Dintre aceste glucide solubile, zaharoza se gsete n cantitatea cea mai mare de 1,67-3,67%, raportat la substana uscat. n timpul maturizrii finii, ca urmare a proceselor enzimatice cantitatea de zaharoz crete. Fina mai conine n cantiti mici rafinoz i trifructoz.

n fin se gsesc hemiceluloze provenite din nveliul bobului de gru i din nveliul celulelor mari ale endospermului unde se gsesc n proporie de 2,4% i sunt constituite din: pentozane i hexozane.

Coninutul de pentozani al finurilor albe este de 2-3%, al finurilor negre de 4-6% iar al trei de 25-30%. Fina de gru mai conine i celuloz care provine din nveliul bobului i din stratul aleuronic. Cantitatea de celuloz crete odat cu marirea gradului de extracie.

Depozitarea finurilor n condiii necorespunzatoare, n spaii neaerisite, umede conduce la creterea cantitii de zaharuri reductoare. Acelai lucru se ntmpl i cnd umiditatea iniial a finii depozitate este mai mare de 15%.

1.3.2.4. Coninutul de lipide al finii

Coninutul de lipide al finii depinde n proporii diferite de o serie de factori precum soiul grului din care provine fina, mrimea bobului, calitatea grului, gradul de extracie al finii.Coninutul de lipide crete odat cu mrimea bobului de gru, spre deosebire de cel al substanelor proteice i minerale, care crete pe msur ce mrimea boabelor scade.

Lipidele se gsesc n unele pri anatomice ale bobului de gru cum ar fi: embrionul, stratul aleuronic i endospermul. funcie de gradul de participare al diferitelor pri anatomice ale bobului de gru, la alctuirea tipurilor de fin, s-a stabilit c fina alb are un coninut de substane grase sub 1%, n fina neagr depete 2% iar n tr ajunge la 4%.

Lipidele finurilor sunt formate n cea mai mare parte (90%) din gliceridele acizilor grai nesaturai i n mod deosebit ale acidului oleic, iar restul din gliceridele acizilor saturai stearic i palmitic, precum i o cantitate mic de acizi grai liberi, linoilenic i linolenic. n cantiti mici fina de gru mai conine: steride, ceride, lipide complexe. Cantitatea de lipide complexe din fin crete odat cu creterea gradului de extracie. Dintre lipidele complexe ponderea o deine lecitina, respectiv 0,65%.

n timpul pstrrii finii, lipidele sub influena luminii, cldurii, umiditii i a unor enzime, se descompun n acizi grai i ali compui. Lecitina este scindat de o fosfataz, n colin, acizi grai i acid glicorofosforic care n continuare este scindat de glicorofosfataz n glicerin i acid fosforic. Creterea aciditii finii n timpul depozitrii se explic prin formarea acizilor ca rezultat al scindrii lipidelor. 1.3.2.5. Coninutul de fitin n fin.

Fitina este sarea dubl de calciu i magneziu a acidului fitic. Alturi de fitina, n fina de gru se mai ntlnesc i sruri de potasiu ale acidului fitic. Cantitatea mai mare de fitin i acid fitic se gsete n embrion i n stratul aleuronic.

Aceast repartizare explic coninutul mai ridicat de fitin i acid fitic existent n finurile de extracie ridicat fa de finurile albe.

n timpul depozitrii finei, acidul fitic, sub aciunea fitazei este scindat partial sau total, cu formare de acid fosforic i derivai penta, tetra, tri, bifosfai ai inozitolului. Procesul de scindare poate s aib loc pn la formarea inozitolului.

Fitina din fin urmeaz acelai lan de scindare hidrolitic. Ca urmare a scindrii acidului fitic i a fitinei pe timpul depozitrii finii, se formeaz fosfai acizi i acid fosforic care determin creterea aciditii finei.

1.3.2.6. Coninutul de substane minerale al finurilor.

Cantitatea de substane minerale existente n fina de gru depinde de o serie de factori, printre care se pot enumera: soiul de gru, condiiile de dezvoltare, mrimea boabelor, calitatea grului sub aspectul greutii hectolitrice i al coninutului n substane minerale, gradul de extracie al finurilor. Substanele minerale determin valoarea alimentar a finurilor.

Determinarea coninutului de cenu se face prin calcinare, ndeprtndu-se prin evaporare apa i unii compui organici, rmnnd sub form de cenu, numai acizi de P, Ca, K.

Existena n proporie mare a fosforului fitic n fin, i deci n pine, are un rol negativ n alimentaia omului, deoarece funcionaliti biologice cum ar fi: Ca, Fe, Mg, Zn, provoac carene n regimul alimentar.

Substanele minerale se gsesc rspndite n mod neuniform n diferitele pri anatomice ale bobului de gru. n grnele romneti bobul ntreg are un coninut de substane minerale n medie de 1,9-2%.

Coninutul de substane minerale variaz de la 0,4% n endosperm la 7% n stratul aleuronic. Acest lucru explic creterea coninutului de substane minerale odat cu creterea gradului de extracie.

Tabel 2.Coninutul n substane minerale al finurilor de diferite extracii

Cantiti n finuri de extracie

ComponenteUM0-42 la

0-460-700-750-800-850-100

Substane minerale totaleg/1000,340,410,440,600,761,55

Fiermg/1000,961,421,371,672,243,87

Sodiumg/1001,82,2-2,94,13,2

Potasiumg/100728388113148316

Calciumg/10011,212,913,215,618,727,9

Magneziumg/10021,727,230,745,162,5143

Cuprumg/1000,150,180,220,27-0,61

Zincmg/10011,171,231,652,183,77

Fosfor (total)mg/1008398110141190350

Fosfor fiticmg/10014,230,437,264,197,3345

1.3.2.7. Coninutul n vitamine al finurilor

Cantitatea de vitamine din fina de gru, depinde n principal de coninutul acestora n bob, dac prin mcinare i dirijarea fraciunilor intermediare, o parte din vitamine ajung n subproduse, se diminueaz astfel coninutul total de vitamine din fin.

n bobul de gru, vitaminele care apar n proporia cea mai mare sunt cele din complexul B, respectiv B1, B2, B6, B12 i biotina, iar dintre cele liposolubile amintim vitaminele F i A. Fina de gru mai conine vitamina PP i acidul pantotenic. Vitaminele sunt acumulate n embrion i n stratul aleuronic i de aceea coninutul lor n fin crete odat cu gradul de extracie.

Acest lucru duce la concluzia c finurile albe sunt srace n vitamine, iar cele de larg consum au un coninut ridicat n vitaminele B1,i B2 Coninutul n vitamine B6, si B12 este proporional cu cel n vitaminele B1,i B2.

Coninutul n vitamine are o importan deosebit, deoarece pinea ca aliment principal aduce organismului cantiti nsemnate de vitamine.

Fa de necesarul organismului uman consumul zilnic de 300g pine alb asigur: 15% tiamin (B1); 10% riboflavin ( B2); 20% niacin (PP) i 30% piridoxin (B6 ).

Pinea provenit din finuri de extracie mare ( 85-90%) asigur: 40% tiamin, 20-25% riboflavin, 60-80% niacin i 45% piridoxin din necesarul nutriional zilnic.

Tabel 3. Coninutul n vitamine n finurile de diferite extracii

Cantitatea n finuri de extracie

VitaminaUM0-42 la

0-460-700-750-800-850-100

Tiamin (B1)

g/g0,280,700,922,052,913,37

Riboflavin (B2)g/g0,50,700,70,81,01,7

Piridoxin (B6)g/g1,01,52,02,53,05,0

Niacin (PP)g/g7,18,59,711,113,555,6

Acid pantotenicg/g4,06,07,59,011,015,0

Acid folicg/g0,10--0,13-0,37

Bioting/g0,005--0,025-0,07

1.3.2.8 Coninutul n enzime al finurilor

n finurile de gru se gsesc toate enzimele care se gsesc n bobul de gru. Enzimele constitue clasa de substane care catalizeaz procesele biochimice ce au loc n fin n timpul pstrrii i prelucrrii.

Principalele enzime pe care le conine fina sunt: amilazele, proteazele, lipazele, fosfatazele, oxidazele i peroxidazele. Enzimele sunt localizate n embrionul bobului de gru la periferia endospermului i n stratul aleuronic. Acest distribuie neuniform n diferitele pri anatomice ale bobului, face ca finurile de extracie ridicat s aib un coninut mai mare de enzime dect cele de extracie redus.

Enzimele amilolitice din fina de gru, sunt constituite din -amilaz, numit i dextrinamilaza care scindeaz amidonul n dextrine n principal, i ntr-o masur mai mic n maltoz i -amilaza numit i amilaza zaharogen, ce transform amidonul n maltoz n principal i ntr-o msur mai mic n dextrine.

Amilazele acioneaz pe substraturile constituite din amiloz i amilopectin, cele dou componente ale amidonului i din produsele de degradare ale acestora.

- Amilaza ( 1,4-glucan-4-glucohidrolaza), ntruct atac legaturile din cadrul macromoleculelor se consider o endoenzim. Prin activitatea -amilazei asupra legturilor 1,4 -glucozidice din moleculele de amiloz i amilopectin, fr a ataca legturile terminale, rezult dextrine din clasa: amilodextrine, eritrodextrine, achrodextrine i maltodextrine.n concentraie mare i sub aciune prelungit -amilaza hidrolizeaz complet amiloza cu formare de maltoz 87% i glucoz 13%, iar amilopectina este scindat complet n maltoz 73%, izomaltoz 58% i glucoz 19%. Prin ncalzire la peste 60-700 C enzima devine inactiv.

Activitatea enzimei este determinat de urmatorii factori:

starea i mrimea granulei de amidon;

calitatea grului din care s-a obinut fina;

cantitatea de amidon;

aciditatea, pH-ul mediului;

activitatea enzimelor proteolitice;

temperatura.

Granulele de amidon degradate mecanic, hidrotermic sau enzimatic sunt atacate cu intensitate de -amilaza. Granula de amidon gelatinizat este atacat de -amilaz cu o intensitate de 165-7000 ori mai mare dect n cazul granulei intacte.

Granulele intacte sunt hidrolizate de amilaze a caror activitate este crescnd numai de la anumite valori ale concentraiei n substrat i anumite temperaturi. n finurile provenite din grne ncolite, atacate de plonia grului sau ncinse n timpul condiionrii, activitatea enzimelor amilolitice este foarte intens.

Astfel -amilaza are o activitate de circa 10.000 ori mai mare n timp ce -amilaza de 3-4 ori. n cazul finii fin mcinate care conine deci granule de amidon mai mici, granule deteriorate, cantitatea de maltoz este mai mare ca urmare a unei activiti mai intense a enzimei -amilaza.

Activitatea -amilazei este de nedorit, ntruct prin transformarea amidonului n dextrine, acesta i pierde principala nsuire de panificaie, aceea de a gelifica n procesul coacerii.

Amilaza numit i zaharogen-amilaza, actioneaz asupra amilozei i amilopectinei, formnd direct maltoz, fr a mai trece prin stadiu de dextrine. n concentraii mari, -amilaza, scindeaz complet amiloza n maltoz, iar amilopectina numai n proporie de 60%, restul macromolecului fiind o dextrin limit.

-amilaza este o exoenzima, care scindeaz amiloza, molecul cu molecul cu formare de maltoz. -Amilaza acioneaz la fel i asupra amilopectinei, ns numai pn cnd enzima ajunge la o ramificaie, peste care nu poate s treac i n acest caz activitatea enzimei nceteaz.

n finurile provenite din gru atacat de plonita grului sau cu nceput de germinare, urmare a aciunii intense a -amilazei, exist o cantitate mare de dextrine pe care -amilaza le transform uor n maltoz.

1.3.3. nsuirile de panificaie ale finii

nsuirile de panificaie ale finii reprezint un complex de proprieti care determin calitatea i randamentul pinii fabricate. Pentru a se fabrica o pine de bun calitate i n limita randamentului fixat, trebuie s se cunoasc aceste nsuiri ale finii n vederea conducerii procesului tehnologic n mod corespunztor.

Cele mai importante nsuiri de panificaie ale finurilor sunt:

capacitatea de hidratare;

puterea de panificaie;

Capacitatea de a forma i reine gazele de fermentare (prin care se nelege cantitatea de bioxid de carbon produs n aluat n timpul fermentrii, precum i nsuirea de a retine o cantitate din aceste gaze pentru a se obine o pine cu miez poros);

Dup proprietile de panificaie finurile se clasific n:

finuri foarte bune (puternice);

finuri bune (medii);

finuri slabe.

1.3.3.1.Capacitatea de hidratare a finii

Capacitatea de hidratare a finii depinde de urmtorii factori:

cantitatea i calitatea glutenului;

condiiile climatice;

gradul de maturizare fiziologica a grnelor;

gradul de maturizare al finii;

gradul de extracie al finii;

umiditatea finii;

gradul de fineeal finii;

numrul de granule deteriorate mecanic la mcinare;

substane folosite la prepararea aluatului.

Prin puterea finii se nelege capacitatea acesteia de a forma un aluat care s aib dup frmntare i n cursul fermentrii i dospirii, anumite proprieti fizico-reologice.

Puterea de panificaie a finurilor de gru, care depinde n mod deosebit de coninutul n gluten umed i de proprietile coloidale, determin proprietile fizice ale aluatului exprimate prin: tenacitate, extensibilitate i vscozitate.

Aluatul ocup un loc intermediar ntre un corp elastic, un corp plastic i un lichid vscos, i face parte din grupa corpurilor elastico-vasco-plastice. Aluatul este un corp elastico-vasco-plastic care n procesul de prelucrare este supus unor fore exterioare ce determina apariia unor tensiuni ce pot provoca deformaii ncadrate n elasticitate, plasticitate, curgere vscoasa.

Caracteristicile principale ale aluatului sunt: tenacitatea, respectiv proprietatea de a se rupe sub aciunea forelor exterioare, dup deformaii permanente vizibile i extensibilitatea.

1.3.3.2.Cantitatea i calitatea glutenului

n fin obinut din boabe de gru normale, (neatacate de plonia grului, nengheate) exist o dependen direct ntre coninutul de substane proteice i coninutul de gluten umed: cu ct fin are un coninut mai mare de substane proteice cu att este mai mare i cantitatea de gluten umed i proprietile reologice sunt mai bune.

Enzimele proteolitice acioneaz asupra substanelor proteice modificnd proprietile reologice ale aluatului: scad consistenta i elasticitatea i cresc extensibilitatea aluatului.

Activitatea enzimelor proteolitice depinde de:

1. nsuirea substanelor proteice ale finii de a fi atacate, ca substrat pentru aciunea enzimelor proteolitice,

2. coninutul de enzime proteolitice,

3. cantitatea de activatori ai proteazei.

1.3.3.3. Capacitatea finii de a forma gaze

Aceasta se caracterizeaz prin cantitatea de CO2 care se degaj dup o anumit perioad de timp la fermentarea aluatului preparat din: fin, drojdie i ap.

Drept indice pentru capacitatea finii de gru de a forma gaze se consider numrul de mililitri de CO2 care se degaj n curs de 5 ore de fermentare la o temperatura de 300C dintr-un aluat preparat din 100 g fin, 60 ml ap i 10 g drojdie.

Factori care condiioneaz capacitatea finii de a forma gaze.

Formarea gazelor n aluat la fermentare, are loc datorita fermentrii zaharurilor sub aciunea enzimelor drojdiei dup ecuaia:

C6H12O6 ----------2C2H5OH + 2CO2 + 24kcal

Aceasta fermentare a monozaharidelor (glucoz i fructoz) este catalizat de complexul enzimatic, zimaza, al celulelor de drojdie. Drojdia conine i enzimele zaharoz i maltoz.

Cu ajutorul enzimelor din drojdie vor fi fermentate att zaharurile proprii ale finii ct i zaharurile care se formeaz n aluat din amidon sub aciunea enzimelor amilolitice.

Capacitatea finii de a forma gaze este condiionata de:

a. coninutul n zaharuri proprii ale finii

b. capacitatea finii de a forma zaharuri

1.3.3.4.Culoarea finii i capacitatea de a se nchide la culoare n timpul procesului tehnologic

Culoarea pinii i a miezului este unul din indicii dup care este apreciat pinea. Aceasta culoare depinde direct de culoarea finii.

Proprietatea finii de a-si schimba culoarea pe parcursul procesului tehnologic este determinat de prezenta enzimei tirozinaza i a enzimelor proteolitice care n urma degradrii proteinelor formeaz aminoacidul tirozina sau derivaii si.

Tirozina, n prezena oxigenului i sub aciunea tirozinazei formeaz melanine care au o culoare nchisa i care realizeaz efectul de nchidere a culorii finii n timpul prelucrrii ei.

Produse secundare

1.4. Tra, produs secundar al mcinrii gruluiTra este produsul rezultat din mcini dup ce din bobul de gru a fost extras endospermul sub form de fin. Masa de tre este format din particule de nveli fr sau cu puin endosperm, germeni i particule de fin.

Dimensiunile particulelor de tr sunt foarte variate. Dac diagrama de mcini nu prevede extragerea finii furajere, particulele de tr pot avea diametrul de la 10-15 pn la 3000 . Mrimea particulelor este influenat n mare msur de tipul mciniului i de poziia riflurilor n faza de rotuire.

Din mciniul plat i scurt rezult tre cu particule mari. Din mciniul seminalt i nalt se obine tra cu dimensiuni mai mici. Unele diagrame prevd, fr ca de fapt acest lucru s aib o justificare tehnic, ca trele s se obin n amestec, particule mari cu particule mici, iar altele prevd ca tra s se produc n dou sortimente (mic i mare).

Cea mai mare cantitate de tr apare la sfritul fazei de rotuire, iar cea mai mic rezult la sfritul fazei de mcinare. Tra mare este refuzat n procent de cca 80% de sita de srm nr. 24, n timp ce tra mic trece prin aceast sit n proporie de 90%.

Dup coninutul n fin, tra se mparte n dou categorii:

tr cu mai puin de 2% fin, care se mai numete i tr seac sau uscat;

tr cu peste 2% fin, numit de unii morari tr gras.

n practic, determinarea coninutului de fin a trei se face cu ajutorul sitei nr. 10. Determinarea aceasta nu este corect, deoarece prin cernere se realizeaz separarea doar dup mrimea particulelor. Cernutul obinuit conine n afar de particule de fin provenite din endosperm i particule de aceeai mrime provenite din nveli.

O metod mai exact este cea care folosete un aparat polarimetric. Ea are la baz faptul c nveliul nu conine amidon i deci cantitatea de amidon determinat polarimetric nu poate proveni dect din endosperm.

Aceast cantitate de amidon poate fi echivalent cu aceeai cantitate de endosperm dac se neglijeaz micile cantiti de proteine i ceilali componeni secundari ai endospermului.

Plecnd de la aceste considerente, coninutul de endosperm n tr se poate determina cu formula:

E (

unde:

E coninutul de endosperm din tr raportat la substana uscat;

unghiul de deviere a planului lungimii polarizate citit pentru un tub polarimetric cu lungimea de 200 mm;

2,498 coeficient de transformare pentru tra de gru;

u umiditatea trei, %.

Cea mai mare parte din tra de gru este destinat furajrii animalelor, doar o mic parte fiind ntrebuinat n alimentaia uman pentru prepararea borului i n industria farmaceutic pentru prepararea fitinei.

CAPITOLUL II

2.1.Balana tehnologic de mcini

Controlul procesului tehnologic se poate realiza cu ajutorul balanei tehnologice de mcini. Balana poate fi: balan cantitativ i balan calitativ-cantitativ.

Balana cantitativ se refer numai la cantitile de produse intrate i ieite de la fiecare pasaj, iar balana calitativ-cantitativ indic cantitatea de produse intrate i ieite de la fiecare pasaj i coninutul n cenu al produselor. Balana de mcini se poate ntocmi pentru un pasaj, pentru un grup de pasaje sau pentru mciniul total.

Cu ajutorul balanei cantitative se poate controla regimul de lucru al diferitelor maini, se pot controla diferite procese, precum i procesul tehnologic n ntregime. Indicii cantitativi ai balanei permit s se aprecieze ncrcarea pe diferite maini i, pe baza datelor obinute, s se elimine influenele negative determinate de ncrcarea mainilor.

Balana calitativ-cantitativ d posibilitatea controlrii fluxurilor de produse intermediare, dac s-au combinat bine pentru preluarea la valuri, site plane i maini de gri.

ntocmirea balanei de mcini

Balana de mcini se ntocmete cel puin o dat pe an, dup reparaia anual sau dup schimbarea radical a procesului tehnologic.

ntocmirea balanei de mcini presupune urmtoarele etape:

etapa pregtitoare dinaintea ntocmirii balanei;

etapa ntocmirii balanei de mcini;

etapa n care se prelucreaz datele obinute i se analizeaz procesul tehnologic pe baza acestor date.

Etapa pregtitoare

n etapa pregtitoare se execut urmtoarele operaii:

controlul schemei de mcini i legturilor dintre pasaje;

stabilirea punctelor de recoltare a probelor;

stabilirea succesiunii de recoltare a probelor;

stabilirea intervalului necesar pentru ridicarea balanei.

Controlul schemei de mcini presupune controlul numerelor de la sitele plane i celelalte maini de cernut i compararea lor cu numerele de sit indicate n schema de mcini. Se verific legturile dintre pasaje, modul de dirijare a produselor care trebuie s corespund cu diagrama de mcini. n caz de nevoie n schema de mcini se fac schimbrile corespunztoare. Se controleaz schemele de site plane i direciile fluxurilor de fin pe sortimente. Dup controlul schemei de mcini i legturile dintre pasaje se fixeaz punctele de recoltare a probelor.

La recoltarea probelor de la sitele plane se apreciaz prin care gur de ieire se evacueaz diferitele produse. Se controleaz locul de ieire al produselor de la celelalte maini. Se fixeaz succesiunea de recoltare a probelor.

ntocmirea balanei de mcini

Recoltarea produselor se ncepe de la pasajul care se afl la sfritul liniei tehnologice i se termin cu rotul I.

Balana de mcini se ridic de ctre o echip n componena creia intr:

conductorul echipei;

laboranii care cntresc produsele;

5-6 persoane care ridic produsele;

personal auxiliar.

Dup terminarea etapei pregtitoare, se trece la recoltarea produselor de la pasaje, lundu-se produse simultan de la mai multe maini, ntr-un anumit interval de timp, care apoi se cntresc. Funcie de capacitatea de producie a morii, recoltarea probelor dureaz aproximativ de la 0,5 pn la 3 minute. Produsele se iau de preferin de la sitele plane prin ciorapii de legtur, care se desprind de la gurile de evacuare a produselor i se dirijeaz pe o anumit perioad de timp ntr-o cutie. nceperea i terminarea recoltrii produselor se realizeaz de ctre conductorul aciunii. Dup recoltarea produselor, n fiecare cutie se pune cte o etichet cu denumirea pasajului, dup care produsele se nscriu n jurnalul de lucru care se ntocmete n forma din tabelul de mai jos:

Prelucrarea balanei de mcini

Prelucrarea balanei cantitative de mcini ncepe cu determinarea capacitii de producie a morii i extraciile de fin.

Capacitatea de producie a morii n unitatea de timp se stabilete dup:

indicaiile cntarelor automate montate naintea rotului I;

cantitatea de produse obinute la rotul I;

cantitatea de fin i tr de la diferite pasaje;

pierderea de umiditate;

cantitatea de produse obinut la ambalare;

cantitatea de produse obinute de sub tvlugii rotului I n unitatea de timp.

La eava de scurgere care pleac de sub rotul I se fixeaz un tu special de abatere pentru recoltarea produsului.

Dup stabilirea capacitii de producie a morii i a ncrcturii de pe rotul I, se determin extracia procentual de fin, calculat dup capacitatea de fin obinut n timpul ntocmirii balanei la sita plan de control, prin nsumarea cantitilor de fin obinut de la diferite pasaje, innd cont de cantitatea de refuz de la sitele plane de control i prin determinarea ncrcturii la rotul I, innd seama de pierderea de umiditate i de tr.

Extracia total de fin pe diferite pasaje mpreun cu tra, cu luarea n considerare a pierderilor de umiditate i cantitii de refuzuri de la sitele plane de control, trebuie s fie egale cu cantitatea de gru intrat la rotul I.

Dup determinarea capacitii de producie a morii i extraciei de fin se ntocmete balana finii pe pasaje dup modelul din tabelul urmtor.

Dup aceast etap se trece la precizarea balanei cantitative a produselor obinute de la diferite pasaje.

Precizarea balanei cantitative pe diferite pasaje este legat de reducerea sau creterea greutii unui produs sau altul, obinute de la pasaje. n tabelul de mai jos este prezentat tocmai un exemplu de balan cantitativ alctuit pentru fiecare pasaj separat.

Tabel 4 Balana cantitativ a produselor obinute la fiecare pasaj

PasajeCaracteristica produselor intrateCaracteristica produselor obinute

Denumire produsn % fa de pasajul I de rotuireDenumire produsen % fa de pasajul I de rotuire

rot ICereale100Refuz superior70

Refuz al II-lea10

Gri mare8,5

Gri fin6,0

Dunst4,0

Fin1,5

Total100

Din tabel rezult c la pasajul I de rotuire intr, 100% cereale i iese cantitate de produse sub form de refuzuri, griuri, dunsturi i fin tot 100%.

Dac nu inem seama de pierderea prin uscare i pierderile mecanice, cantitatea produselor intrate la pasajul de la rotul I i cea ieit trebuie s fie egale.

Balana cantitativ a produselor se poate ntocmi pentru un numr de pasaje, de maini, pentru un proces.Tabel 5 Balana cantitativ a produselor, n procesul de curire a griurilor

ProcesCaracteristica produselor intrateCaracteristica produselor obinute

Denumire produsen % fa de pasajul I de rotuireFa de produsele trimise spre curireDenumire produsen % fa de pasajul I de rotuireFa de produsele trimise spre curire

Curire griuriGriuri50%100Gri curit

Refuzuri

Capete

Zburtur (resturi uoare)40,0

6,5

2,5

1,080,0

13,0

5,0

2,0

Balana pentru mciniul total se poate prezenta sub form de table de ah, sau sub form de tabele cu form special.

Tabel 6 Balana mciniului total sub form de ah

PasajCantitatea de produse intrate la pasaje, n %Denumire pasajeControl finProducia finit

rot I

rot II

rot III

(Denumire pasaje)

Control calitate superioar

Control calitate I

Control calitate IIPasaj II de rotuireCalitate superioarCalitatea ICalitatea a II-aCalitate superioarCalitatea ICalitatea a II-aGri Tre

Total

La prima coloan se trec pasajele conform schemei tehnologice, ncepnd cu pasajul de la rotul I i terminnd cu ultimul pasaj de mcinare i control al finii.

n coloana a doua se indic, n procente, cantitatea produselor intrate la pasaj.

Pe orizontal, n aceeai ordine, se indic toate pasajele cu excepia pasajului de la rotul I, i se adaug dou coloane noi, respectiv controlul finii i producia finit.

La alctuirea balanei mciniului, cantitatea cerealelor intrate la primul pasaj de rotuire se ia convenional de 100%. n cazul obinerii unei extracii reale mai mici de 100%, se recalculeaz cantitatea finii i trei obinute.

Dup alctuirea balanei cantitative se trece la alctuirea balanei coninutului n cenu sau a balanei calitative.

Din combinarea celor dou balane se obine balana cantitativ-calitativ care se poate ntocmi pentru fiecare pasaj, pentru un grup de pasaje pentru mciniul total.

Balana mciniului total sub forma de ah este prezentat la Anexe. Conform balanei de mcini din cantitatea de 150 t/24 h vom obine 40% fin alb, 25% fin semialb i 15% fin neagr. Vom obine i 20% subproduse din care 19% tr i 1% germeni de gru.

100%30%f. alb20%f.semia30%f.ne.10%tr...5%germeni.5%gri300 t..XY..ZWT.V

X=90 t fin alb V=15 t germeni de gru

Y=60 t fin grific

Z=90 t fin neagr

W=30 t tr

T=15 t germeni de gru.

CAPITOLUL III

Alegerea i dimensionarea utilajelor i a mijloacelor de transport

Calculul necesarului de utilaje din secia moar, se face funcie de capacitatea de producie a morii, ncrcarea specific pe fiecare utilaj, calitatea grului, felul mciniului, extracia de fin i ali factori.

3.1. Utilajul principal - Valul

3.1.1. Calculul necesarului de valuri

Calculul necesarului de valuri se face innd seam de factorii menionai, precum i de numrul de pasaje, treceri, folosit la moara respectiv, de gradul de utilizare a valurilor pe fiecare pasaj n parte. Numrul de pasaje n cazul unei mori de capacitate de 150t/24h cu obinerea a trei sortimente de fin este:

Tabel 7

Tipul de mciniSroturiMcintoareRaportul dintre lungimea de mcintoare si lungimea de roturiRaportul dintre suprafaa de cernere, de la mcintoare la roturiSuprafaa de cernere destinat numai pentru sitele de fin %

Mcini cu trei sortimente de fin6-716-171,3-1,751,0-1,310-14

Pentru calculul necesarului de valuri, trebuie s se cunoasc ncrcarea specific, exprimat prin cantitatea de gru prelucrat n 24h pe 1 cm din lungimea totala de tvlug existent n moar. Lungimea de tvlug se refer la o pereche de tvlugi.

ncrcarea specific la valuri este funcie de sistemul de mcini aplicat, de calitatea produselor finite necesar a se obine, de procentul de extracie total de fin, de sortimentele de fin obinute simultan prin mcinare.

n ara noastr ncrcarea specific variaz ntre 40 si 60 kg/cm de tvlug n 24h.

Consideram ncrcarea specific ca fiind egal cu 50 kg/cm.

L= 3000 cm.

Raportul dintre lungimea de mcintoare i lungimea de roturi variaz ntre 1,3 si 1,75 conform tabelului de mai sus. Consideram acest raport ca fiind egal cu 1,5 si se obine:

lungimea mcintoarelor=1,5 respectiv 1,5

lungimea roturilor

1

Suma ambelor lungimi este 1,5+1=2,5. mprim 3000 la 2,5 si obinem:

La mcintoare lungimea de tvlug este:

La roturi lungimea de tvlug este:

Tabel 8PasajIndici orientativi de lungime fata de total faza %Valoarea aleas %

rot I13-1515

rot II18-2323

rot III18-2320

rot IV15-1816

rot V13-1514

rot VI10-1212

Total roturi100100

Desfctor 15-85

Mcintor 113-1513

Mcintor 212-1412

Mcintor 310-1212

Mcintor 45-77

Desfctor 23-55

Mcintor refuz 14-66

Mcintor 57-99

Mcintor 65-76

Mcintor 74-65

Mcintor 83-54

Mcintor refuz 23-55

Mcintor 94-66

Mcintor 103-55

Total mcintoare100100

La roturi lungimea de tvlug este: 1200rot I

L=180 160

X=13,33

rot II M:

L=180 160

X=13,33

rot II m:

L=96 100

X=8,33

rot III M:

L =216 200

X=16,66rot III m:

L =120 100

X=8,33

rot IV :

L=192 200

X=16,66

rot V :

L=168 160

X=13,33

rot VI :

L=192 200

X=16,66La mcintoare lungimea de tvlug este:

Desfctor 1:

L=90 80

X=5,55

Mcintor 1:

L=230 200

X=11,11

Mcintor 2:

L=216 200

X=11,11

Mcintor 3:

L=230 200

X=11,11

Mcintor 4:

L=126 100

X=5,55

Desfctor 2:

L=90 100

X=5,55

Mcintor refuzuri 1:

L=108 100

X=5,55

Mcintor 5:

L=162 160

X=5,55

Mcintor 6:

L=108 100

X=5,55

Mcintor 7:

L=90 100

X=5,55

Mcintor 8:

L=72 80

X=4,44

Mcintor refuzuri 2 :

L=90 100

X=5,55

Mcintor 9:

L=108 100

X=5,55

Mcintor 10:

L=90 100

X=5,55

Completam tabelul 9 si obinem:

PasajIndici orientativi de lungime fata de total faza %Indici orientativi de lungime ales fata de total faza %Lungimea corespunztoare n cifre absolute, cmLungimea n care se poate ncadra real, cmLungimea real fa de total, %Numr valuri, buc

rot I13-151518016013,331x800

rot II M13-151518016013,331x800

rot II m5-88961008,331/2x1000

rot III M12-15101201008,331x1000

rot III m6-8101201008,331/2x1000

rot IV15-181619220016,661x1000

rot V13-151416816013,331x800

rot VI10-121214416013,331x1000

Total roturi100100120011401003x800+4x1000

Desfctor 15-85901005,551/2x800

Mcintor 113-151323020011,111x1000

Mcintor 212-141221620011,11

Mcintor 310-121221620011,111x1000

Mcintor 45-771261005,551/2x1000

Desfctor 23-55901005,551/2x1000

Mcintor refuz 14-661081005,551/2x1000

Mcintor 55-9590804,441x800

Mcintor 65-761081005,551/2x1000

Mcintor 74-65901005,551/2x1000

Mcintor 83-5472804,441/2x800

Mcintor refuz 23-55901005,551/2x1000

Mcintor 94-661081005,551/2x1000

Mcintor 103-55901005,551/2x1000

Total mcintoare100100180016601002x800+7x1000

Total general--30002800-5x800+11x1000

Avem deci pentru 300t/24h, 10x800 i 22x1000 valuri. Funcie de posibilitatea alegerii valurilor de 1000 mm si 800 mm pe pasaje a rezultat o lungime total de 2800 cm fa de 3000 cm calculat.

Funcie de lungimea real de 2800 cm se calculeaz ncrcarea specific:

ncrcarea specific = 150000 / 2800

ncrcarea specific = 53,57 kg/cm in 24h.

Se recalculeaz raportul ntre lungimea mcintoarelor i lungimea roturilor funcie de datele din tabelul de mai sus.lungimea mcintoarelor=1660/1140

lungimea roturilor

lungimea mcintoarelor=1,15/1

lungimea roturilor 3.1.2. Valul automat de construcie romneasc tip V.D.A. 1025

Principalele tipuri de valuri

Valul constituie utilajul de baz pentru industria morritului, alctuit, n principiu, din cel puin doi cilindri metalici, numii tvlugi, care se rotesc n sensuri opuse, acionnd asupra aceluiai produs, pe care-l sfarm n particule de diferite dimensiuni, n mai multe faze, cu urmtoarele denumiri convenionale, indiferent de procesul de mcinare sau tipul utilajului folosit.

- rotuirea, este faza tehnologic prin care se urmrete zdrobirea boabelor de cereale n particule de diferite dimensiuni, inclusiv particule de fin;

- desfacerea, faza prin care se desfac particulele provenite din faza (fazele) anterioar;

- mcinarea, faza n care particulele provenite din endosperm sunt transformate n finuri.

La valuri, suprafaa de trecere pentru materialul de mcinat generat de o pereche de tvlugi se numete pasaj. Rezult deci, pentru valurile cu o pereche de tvlugi un pasaj de mcinare, pentru trei tvlugi doua pasaje, iar pentru patru tvlugi, dou posibiliti: trei pasaje sau dou pasaje. n general numrul pasajelor este mai mare dect jumtatea numrului tvlugilor pentru valurile de rotuire, desfacere sau pentru porumb, iar la faza de mcinare a grului, numrul pasajelor este egal cu seminumrul tvlugilor.

Pentru prezentarea componentelor principale i a procesului de lucru se d n figura 16 schema unui val dublu automat (VDA) n variantele constructive 825 (lungime tvlugi = 800 mm, diametru = 25 cm), sau 1025 (lungime tvlugi = 1000 mm, diametru = 25 cm). Procesul de lucru la acest utilaj este urmtorul: produsele de mcinat intr n tubul transparent (1), unde, prin greutate apas mecanismul de cuplare i decuplare a valului (2). Apoi, materialul este aezat uniform de ctre dispozitivul (3), peste tvlugii (cilindrii) de alimentare (4), care trimit materialul pe plcile de dirijare (5), ntre tvlugii mcintori (6). Pentru ca procesul de mcinare s se desfoare n condiii optime este necesar curirea continu a tvlugilor cu dispozitivele de curire (7) (cu perie sau cuite de rzuire). Produsul mcinat este colectat pentru evacuare i evacuat de ctre tremia 8, care poate avea sau nu un nec de evacuare.

Acionarea tvlugilor se face printr-un sistem de angrenaje cilindrice plasate ntr-o cutie cu roi dinate, cu ungere prin barbotare cu ulei. Turaia tvlugilor (cilindrilor) de alimentare se regleaz printr-un mecanism special, celelalte turaii ale tvlugilor fiind fixe. Pentru a nu deteriora accidental tvlugii, la fiecare pasaj un tvlug este fix i servete la prestabilirea distanei ntre ei (determinnd granulozitatea mciniului), iar celalalt este mobil, fiind apsat de un sistem elastic sau hidraulic pentru pstrarea distanei prestabilite. Dac ntre tvlugi ptrunde accidental un corp dur care se prinde (ptrunde n pasajul de mcinare efectiv), sistemul de apsare permite ndeprtarea tvlugilor, iar dup trecerea corpului tvlugii sunt readui la poziia iniial.

Pe baza acelorai principii sunt construite i valurile VDI 622 (lungime tvlugi = 600 mm diametru = 220 mm), respectiv 822 (lungime tvlugi = 800 mm; diametru = 220 mm), destinate, ndeosebi, la morile de capacitate mic i medie. Legat de caracteristicile constructive specifice se face precizarea ca tvlugii (cilindrii) de alimentare au pe suprafaa de lucru striaiuni a cror form i dispunere este corelat cu mrimea i masa volumic a particulelor, dup cum urmeaz:

- pentru produsele mari de la roturile I, II i III, striaiunile sunt trasate longitudinal;

- pentru produsele mari, dar moi, de la roturile IV, V, VI i VII, striaiunile au form de dini;

- pentru produsele albe ce vin de la tvlugii desfctori i mcintori se folosesc striaiunile transversale (circulare) sau longitudinale mrunte.

n general, tendine moderne n proiectarea i fabricarea valurilor sunt legate de nlocuirea acionrii tvlugilor cu transmisii prin curele, a modificrii lagrelor i a sistemelor de ungere, automatizarea complet i posibilitatea de comanda centralizata a ntregului proces de lucru.

4.3.1.3. Caracteristicile principale, construcia i mentenana tvlugilor

Aa cum s-a prezentat n capitolul anterior, tvlugii pot fi rifluii i netezi.

4.3.1.3.1. Tvlugii rifluii au pe suprafaa cilindric exterioar nite crestturi, numite rifluri, cu urmtoarele caracteristici:

1. Profilul riflurilor reprezint forma n seciune transversal a crestturii i elementele geometrice principale. n figura 20 sunt redate principalele elemente ale profilului riflurilor. Experiena a artat c forma riflurilor influeneaz n mare msura sfrmarea, dup cum urmeaz:

- riflurile ascuite, definite prin relaia + < 90o, se folosesc la morile cu mcini scurt:

- riflurile deschise (obtuze), pentru care + > 90o, se folosesc la morile cu mcini lung.

Unghiul format de raz cu suprafaa mai mic a riflului constituie tiul sau muchia riflului, iar unghiul format de raz cu suprafaa mai mare a riflului constituie spatele riflului. Legtura tiului cu spatele riflului se face printr-o racordare cu diametrul ntre 0,1-0,5 mm, dup mrimea riftului: mai mic la riflurile nchise i mai mare la riflurile deschise.

Vrfurile riflului se termin cu o estur de lime variabil ntre 0,1-0,3 mm, care mrete rezistena riflului n timpul funcionrii, evitnd uzura rapid a acestuia. Unghiul format ntre fa i spatele riflului se numete unghi de tiere al riflului.

Exista o relaie grafic ntre unghiurile i (figura 20).

2. nclinarea riflurilor fa de generatoarea cilindrului, exprimat prin raportul ntre distanta A a unei extremiti a riflului faa de generatoare, msurat pe lungimea cilindrului i lungimea generatoarelor L, exprimat n [%] (figura 21).

Dac riflurile ar fi paralele, mcinarea ar fi discontinu i periodic, producndu-se doar la ntlnirea riflurilor existente pe suprafaa celor doi tvlugi.

Datorit nclinrii riflurilor i vitezei difereniale dintre tvlugi, se formeaz puncte de ntretiere, puncte al cror numr este n relaie de direct proporionalitate cu intensitatea i echilibrarea procesului de mcinare.

Practic, nclinarea are valori cuprinse ntre 6-12 %, funcie de locul pasajului respectiv n diagrama de mcini. Se face precizarea c, dei riflurile sunt nclinate, nu are loc o deplasare axial a mciniului, deoarece unghiul de nclinare a riflurilor (4-12o), este mai mic dect unghiul de frecare (10-160), condiie necesar i suficient.

3. Numrul riflurilor, n, reprezint numrul de proeminene existente pe un centimetru liniar, msurat pe circumferina tvlugului. Distana ntre dou vrfuri de rifluri succesive se numete pas, notat P i este n urmtoarea relaie cu numrul riflurilor:

0

Acest parametru influeneaz, n cea mai mare msur, gradul de mrunire, crescnd de la 4 - 5 la prima treapta de sfrmare, la 14 - 16 pentru ultima treapt.

4.Viteza tvlugilor, este viteza periferic a fiecrui tvlug [m/s]. Deseori, tvlugii din acelai pasaj au viteze diferite, viteze egale pentru ambii tvlugi fiind utilizate numai la pasajele destinate separrii a germenilor. Raportul ntre vitezele periferice ale tvlugilor aceluiai pasaj este cuprins n intervalul [2,5-1,25], mai mare pentru rotuire (2,5), iar pentru mcinarea griurilor i a dunsturilor i n faza intermediar de desfacere valoarea este 1,25. Tvlugul care se rotete mai repede se numete tvlug rapid, iar cel care se rotete mai ncet tvlug lent. Daca Vr este viteza tvlugului rapid, iar Vl este viteza tvlugului lent, se poate vorbi de un raport K:

(4.14)

n practic, viteza tvlugului rapid Vr = 4-4,5 m/s pentru pasajele de roturi i Vr =3-3,5 m/s pentru pasajele de griuri i dunsturi.

5. Poziia riflurilor reprezint situaia n care se afl faa i spatele riflurilor de pe tvlugul rapid n raport cu faa i spatele riflurilor de pe tvlugul lent, n timpul rotirii. n figura 22 se prezint poziiile posibile n procesul de mcinare, dup cum urmeaz:

a) varianta muchie pe muchie sau ti/ti, (figura 22a), n care att riflul de pe suprafaa tvlugului rapid, ct i cel de pe suprafaa tvlugului lent ptrund n bob n momentul cnd acesta ajunge n zona de sfrmare (spaiul de lucru). Pe msur ce tvlugul rapid avanseaz fa de celalalt, muchia riflului de pe tvlugul rapid taie o parte din bob, iar muchia riflului de pe tvlugul lent reine restul.

b) varianta spate pe muchie sau spate/ti, (figura 22b), n care muchia riflului de pe tiul lent ptrunde n bob datorit presiunii exercitat de spatele riflului de pe tvlugul rapid i pe msur ce tvlugul rapid avanseaz, celalalt continu s rein o parte din bob, iar cealalt parte, sub forma unei particule rupte, se deplaseaz pe spatele tvlugului rapid;

c) Varianta muchie pe spate sau ti/spate, (figura 22 c), la care muchia riflului de pe tvlugul rapid intr n bob i-l poart n sensul de rotire a tvlugului; prin apsarea spatelui riflului de pe tvlugul lent, are loc presarea i strivirea bobului;

d) Varianta spate pe spate (figura 22 d), la care boabele sunt strivite la nceput parial, procesul accentundu-se pe msur ce tvlugul rapid avanseaz.

Influenta poziiei riflurilor asupra granulaiei mciniului, la prima rotuire, e dat n tabelul 18 Poziia

riflurilor

Repartiia produselor provenite din mcinare [%]

Refuz

Sita 18Gri mare

(18/32)Gri mijl.

(32/45)Gri fin

(46/56)Dunst

(56/IX)Fin

(IX/XIV)

ti/ti75,6171,751,152,12,4

ti/spate

86,3

8,7

1,2

0,7

1,4

1,7

spate/ti

82,8

8,2

1,6

1,3

2,5

3,6

spate/spate

86,5

7,3

1,3

1,0

1,8

2,1

Tabelul 18. Influena poziiei riflurilor asupra granulaiei mciniului, la prima rotuire

6. Diametrul tvlugilor are o influen important asupra operaiilor de mcinare, cu ct diametrul este mai mare, cu att drumul produsului este mai lung, iar influena mcinrii este mai intens.

Se propune alegerea diametrului tvlugilor n funcie de mrimea particulelor ce urmeaz a se obine. De exemplu, pentru transformarea produselor intermediare n fin se recomanda tvlugi cu diametrul de 250-300 mm, iar pentru obinerea produselor grifice se recomand diametrul de 200-220 mm. Datorita considerentelor de uniformizare a gabaritelor, n practic se folosesc tvlugi cu acelai diametru.

4.3.1.3.2. Tvlugii netezi implic, n aparen, un proces de mcinare simplu, dar n realitate, procesul este mult mai complex, influenat, cu precdere, de urmtorii factori:

- starea suprafeei tvlugilor;

- deplasarea relativ a tvlugului rapid fa de cel lent;

- modul de curire etc.

Suprafaa tvlugilor are o rugozitate dat de granulaia pietrei utilizat la rectificarea acestora.

n timpul lucrului se produce lefuirea acestei suprafee, care devine lucioas, nrutindu-se calitatea mciniului. De aceea este necesar rectificarea tvlugilor netezi de cte ori este nevoie sau, dac nu este posibil rectificarea, pentru o scurt perioad, se poate remedia si