Лабораторные работы по кулинарии

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет пищевых производств

Кафедра технологии пищевых производств

Отчет

по производственной практике

Руководитель: Бирюкова Н.В.

«____» _________________2007г.

Исполнитель:

студент гр. 03-ТПОП

__________________Кирзеев О.В.

«____»_________________2007 г.

Оренбург 2007

Лабораторная работа № 1

Геометрические и физические характеристики зерна и его примесей

Цель работы:

Ознакомиться с методом определения геометрических и физических характеристик зерна и его примесей с подбором сит и схем сортирования для эффективной очистки и разделения зерна.

Задание:

1. Провести сортирование нескольких образцов зерна с различной засоренностью на рассеве-анализаторе.

2. Построить полигон разделения зерна по крупности и определить состав примесей в каждой фракции. 

Порядок выполнения работы

Навеску зерна массой 100-200 г просеивают на рассеве-анализаторе, в котором установлены сита с отверстиями в зависимости от анализируемой культуры.

Полученные фракции взвешивают, и каждый сход разбирают на нормальное зерно и примеси. Примеси взвешивают и выражают в %. Количество нормального зерна определяют как разность между массой фракции и количеством примесей.

Анализируемая культура ячмень.

Таблица 1 – Результаты рассева

Вывод: Изучили метод определения геометрических и физических характеристик зерна с различной засоренностью на рассеве-анализаторе. Построили полигон разделения зерна по крупности и определили состав примесей в каждой фракции.

Лабораторная работа № 2

Влияние крупности зерна на выход и качество муки

Цель работы: определить выравненность зерна в исследуемой партии

Оборудование: рассевный анализатор, набор сит, весы.

Задание:

1. Провести сортирование нескольких образцов зерна с различной засоренностью на рассеве-анализаторе.

2. Набрать по 100 г зерна на ситах  (крупная фракция),  (мелкая фракция).

3. Произвести размол исходного зерна и двух фракций. Определить сорт муки на приборе Р3БПЛ.  

Проводя рассев зерна, получили фракции:

 - 3,05 г

 - 51,92 г

 - 26,00 г

 - 1,67 г

 - 6,57 г

Поддон – 10,77 г

Наберём по 100 г зерна на ситах  (крупная фракция),  (мелкая фракция).

Произведём размол исходного зерна и  двух фракций. Определим сорт муки на приборе Р3БПЛ.

Результаты исследований занесём в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты исследований

Таблица 3 - Белизна сортовой муки

Вывод: пользуясь результатами таблицы 2 и таблицы 3 можно сделать вывод о влиянии крупности зерна на выход и качество муки.

Чем крупнее зерно, следовательно, в нем будет больше эндосперма, значит, белизна крупного зерна будет выше. Это мы видим из наших результатов исследования. В лабораторных условиях мы получили муку 2 сорта (крупная фракция) и обойную (мелкая фракция и исходное зерно).

Лабораторная работа № 3

Расчет состава помольных партий зерна

Цель работы. Освоение методики расчета состава помольной пар­тии заданного качества при сортовых помолах пшеницы.

Основные теоретические положения

Поступающие на мельницу партии зерна различаются по ряду качественных показателей: стекловидности, содержанию клейкови­ны, зольности и т.п., что обусловлено сортовыми особенностями зерна, почвенно-климатическими условиями выращивания и другими факторами. Переработка таких разнокачественных партий зерна при­ведет к получение муки, не соответствующей требованиям стандар­та. Особенно это касается партий зерна пониженного качества.

Обеспечить стабильность качества муки можно путем предвари­тельного смешивания нескольких партий зерна, находящихся на ме­льничном элеваторе. Формируя помольную партию, можно смешивать различные составные части по одному показателю, например, по стекловидности или по клейковине. Следует подчеркнуть, что стекловидность наиболее верно выражает технологическую, биохимичес­кую и энергетическую характеристику зерна. Этот показатель в известной степени обусловливает выбор режима кондиционирования, выхода крупок «в драном процессе», выход муки и ее качество, а также удельный расход энергии на помол. К тому же на мельницах, оснащенных высокопроизводительным комплектным оборудованием, для каждой секции требуется помольная партия определенной стекловидности.

Рецептуру помольной партии составляют предварительно за 10-15 дней до начала помола с тем, чтобы в период декадной» оста­новки технолог мог внести определенные коррективы е технологи­ческую схему подготовки и размола зерна.

Обычно помольную партию составляют из двух или трех компонентов.

Обозначим :

 - средневзвешенное значение принятого для расчета, пока­зателя качества зерна, которое определяется по формуле:

(1)

 - конкретные значения принятого показателя качества для зерна каждого из трех компонентов;

Суммарная масса помольной партии определяется по формуле:

,(2)

где  - масса каждого компонента, необходимая для составления помольной партии.

Отклонение от стекловидности определяют по формулам:

 (3)

Для случая составления помольной партии из двух компонентов:

    (4)

(5)

Для случая составления помольной партии из трех компонентов:

   (6)

   (7)

  (8)

Задание

Составить помольную партию зерна пшеницы общей массы M=8000 тонн. В наличии имеется зерно пшеницы следующих типов, со стекловидностью:

Средневзвешенный показатель стекловидности партии =62. Найти массу каждого компонента.

Решение

Для двух партий

Средневзвешенное значение принятого для расчета, пока­зателя качества зерна определяют по формуле:

Для случаев трехкомпонентной помольной партии:

Проверка

Для определения количества зерна каждой составной части зерновой смеси можно также воспользоваться правилами обратной пропорции, а для проверки получаемых решений  - правилами смешивания.

Таблица 4 – Расчет методом обратной пропорции

Вывод: изучили методику расчета состава помольной пар­тии заданного качества при сортовых помолах пшеницы.

Лабораторная работа № 4

Определение технологической эффективности работы сепаратора

Цель работы. Изучение процесса выделения примесей из зерновой массы и определение эффективности сепарирования многокомпонентной смеси.

Основные теоретические положения

Исходные партии зерна, несмотря на предварительную очистку в хозяйствах и на элеваторах, содержат в своей массе значительное количество различных примесей минерального и органического происхождения. Таким образом, зерновая масса, поступающая в переработку представляет собой смесь, состоящую из зерна основной культуры и других компонентов. При подготовке зерна к помолу такая смесь должна быть разделена с целью выделения только зерен основной культуры.

Процесс механического разделения смесей на их составные, более однородные фракции, называется сепарированием.

Для анализа и оценки технологического процесса сепарирования сыпучих смесей, к которым относятся и зерновые смеси, служат методы позволяющие получать наиболее объективные показатели эффекта разделения исходной смеси на составляющие ее компоненты.

Прежде, чем перейти к определению показателей технологического эффекта сепарирования, следует ввести некоторые термины и понятия.

Исходная смесь - зерновая смесь, состоящая из одного или нескольких компонентов и предназначенная для разделения в сепараторе.

Фракция - часть смеси, выделенная на сепараторе. Фракция может состоять из одного или нескольких компонентов, входящих в исходную смесь.

Чистота фракции - относительное содержание основного компонента в данной фракции в долях или процентах от выхода.

Выход фракции - отношение количества материала фракции  к количеству исходной смеси,  выраженной в долях или процентах от количества исходной смеси.

Степень извлечения отношение количества компонента во фракции к количеству того же компонента в исходной смеси.

Общая закономерность процесса разделения заключается в том, что исходная смесь в результате сепарирования разделяется на части / новые смеси/, которые качественно отличаются от исходной смеси. Новые смеси / фракции / по своему составу отличаются большей однородностью по тем признакам, которые положены в основу разделения смеси / длина, ширина, толщина и др. /, причем, чем одно­роднее полученные фракции по данному признаку, тем выше эффект разделения.

Качество процесса сепарирования оценивается полнотой выделения каждого из компонентов в чистом виде.

Задачей очистки является отделение от зерновой массы худшего компонента/примесей/ с целью обогащения лучшего компонента /зерна /при наименьших потерях последнего в отходы.

Критерием эффекта сепарирования служит показатель Е. Физическая сущность этого показателя теоретически обоснована на примере сортирования двухкомпонентной смеси на две фракции /рис 1 /.Пусть Q = 1 - исходная смесь, подлежащая сепарированию. Предположим, что указанную смесь требуется разделить по признаку X на два компонента: <р \ и <р 2.

Рисунок 2 – График сепарирования зерна

Вследствие несовершенства сепаратора во фракции Q1 содержится некоторая часть q частиц компонента φ2, а во второй фракции Q2 - р- частиц компонента φ1.

Чистота первой фракции φ11=

а второй фракции q22 равна: q22 =.

При идеальной работе сепаратора, т.е. при оптимальном режиме исходная смесь будет разделена на 2 фракции с максимальным показателем их чистоты φmax1 ,

и φmax2.

Если сепаратор работает не в оптимальном режиме, то φ11< φmax1, а φ22< φmax2 Поскольку   φ11> φmax1  а   φ22> φ2 , то содержание   первого   компонента   в   первой фракции(ее чистота ) увеличится на φ11- φ1 , а содержание второго компонента во второй  фракции  увеличится   на   φ22- φ2  по   сравнению   с   содержанием   этих компонентов в исходной смеси.

Предельно возможное увеличение содержание компонентов в обеих фракциях при оптимальной работе сепаратора будет соответственно равно φmax1- φ1, 

и φmax2-φ2. Следовательно, степень обогащения первой фракции будет равна отношению фактического прироста в ней концентрации первого компонента к предельно возможной, т. е.: ;

и, соответственно, степень обогащения второй фракции:

Общий       эффект       сепарирования    Е       определяется       как средневзвешенная степень обогащения обеих фракций :

(9)

В частном случае, когда исходная смесь может быть разделена на компоненты в чистом виде, т.е  φmax1 = φmax2=1, показатель Е будет равен:

(10) где , а  выход соответственно, первой и второй фракций.

Распространяя вывод на сложные смеси, общий технологический эффект сепарирования n-компонентной смеси на n фракций можно представить в виде:

(11) где φi - содержание i-гo компонента в исходной смеси;

φii - чистота i-ой фракции ;

 Wi - выход i-ой фракции.

Описание лабораторной установки

Работа выполняется на лабораторном сепараторе. Сепаратор состоит из станины, ситового корпуса и приемного бункера с питателем. Ситовой корпус совершает 200 колебаний в минуту с помощью эксцентрикового механизма на приводном валу, вращающемся от электродвигателя.

Рисунок 3 – Принципиальная схема сепаратора

Второе сито с круглыми отверстиями 0,5 мм для выделения крупных примесей, прошедших через приемное сито.

Третье сито с прямоугольными отверстиями размерам 2,2x20 мм для выделения крупного зерна.

Четвертое подсевное сито размером 1,7x20 мм для выделения мелких примесей. Сходом с этого сита получают мелкое зерно.

Таким образом, основной компонент /зерно/ выделяется проходом через сито диаметром 5 мм и сходом с сита 1,7x20 мм. Второй компонент / крупные примеси / выделяется сходом с первых двух сит с отверстиями 6x6. мм и диаметром 5 мм. Третий компонент /мелкие примеси/ - проходом через сито с отверстиями размером 1,7x20 мм. 4. Порядок выполнения работы.

Из предназначенной к очистке партии зерна выделяют две навески : одна /50г/ для анализа, вторая /2 кг/ для очистки на сепараторе.

Первую навеску подвергают техническому анализу на содержание удаляемых примесей в зерне до машины, т.е. определение содержания компонентов φ1 , φ2 и φ3 в долях единицы или процентах.

Вторую навеску пропускают через сепаратора до полного освобождения сит от сходового продукта. Полученные три фракции взвешивают на весах. Результаты    взвешивания,    выраженные    в    процентах    в    исходной    смеси, рассматривают как выход каждой фракции W], W2 и W3.

Из каждой излученной после сепарирования фракции отбирают навески по 50 г для определения чистоты фракции по содержанию в них основных компонентов, а именно φ11 , φ22  и φ33.

Таблица 5 – Результаты первого сепарирования

На основании полученных результатов, определить эффективность сепарирования исходной смеси по формуле:

(11)

Время сепарирования 53 сек.

Производительность равна 67,92 кг/ч.

Таблица 6 – Результаты второго сепарирования

Время сепарирования 10 сек.

Производительность равна 360 кг/ч.

Вывод: чем выше режим работы сепаратора, тем ниже эффективность работы сепаратора.