تولید آرد

فرآیند تولید آرد: مهمترین بخش در فرایند تبدیل گندم به آرد فرایند آسیاب می باشد با این حال دیگر مراحل چرخه تولید آرد از اهمیت خاص خود بر خوردار می باشند.

فرآیند تولید آرد:

فرایند تولید آرد دارای پیچیدگیهای خاص خود می باشد. ولی در اینجا سعی شده است فرایند تولید آن به زبان ساده بیان گردد. مهمترین بخش در فرایند تبدیل گندم به آرد فرایند آسیاب می باشد با این حال دیگر مراحل چرخه تولید آرد از اهمیت خاص خود بر خوردار می باشند. اولین مرحله در چرخه تولید آرد انتقال گندم به کارخانه و انجام نمونه برداری از آن می باشد. در یک کارخانه آرد ابتدا گندمها توسط کامیونها و تریلرهای حمل گندم به کارخانه منتقل شده. سپس برای تعیین کیفیت، گندم ورودی با استفاده از بمبو که میله ای بلند توخالی برای نمونه گیری از غلات است نمونه برداری شده و بعد از تایید کیفیت توسط آزمایشگاه کنترل کیفیت کارخانه، به کامیونها و تریلرهای موجود اجازه تخلیه داده می شود.گندمها برروی بخش دریافت که به صورت توری فلزی با منافذ درشت هستند و بر روی زمین قرار دارند ریخته می شوند و با عبور از توری و آهن گیر و الکهایی با منافذ درشت ناخالصی های درشت و فلزات آن جدا می گردد. گندم پیش بوجاری شده توسط نقاله و الواتور به سیلوها برده شده و ذخیره می شود و سپس توسط نقاله به سالن تولید هدایت می گردد تا مراحل بوجاری و آسیاب برروی آن انجام شود. در سالن تولید مراحل بوجاری شامل : آهن گیر، الکهای سپراتور، شن گیر، کانالهای هوا، نخ گیر، تریور، پوست گیر، نم زن می باشد و سپس گندم مخلوط و یکنواخت می گردد و به مرحله نم زنی وارد می شود؛ گندم در دو مرحله نم زنی و به مدت ۲۴ تا ۳۲ ساعت داخل سیلو می ماند تا رطوبت در لایه های مختلف گندم نفوذ کند و در نهایت گندم با رطوبت مطلوب وارد مراحل آسیاب می شود. آسیابها معمولاً به جز تعداد محدودی که چکشی هستند از والسهای مختلف تشکیل شده اند و گندم در این قسمت مرحله به مرحله آسیاب و خرد می گردد و پوسته آن نیز به تدریج از آرد جدا می شود.
بر اساس درصد سبوس باقی مانده در آرد و نیز اندازه ذرات آن، آردهای مختلفی تولید میشود که شامل آرد نول، ستاره، و آرد بدون سبوس میباشد. آردهای تولیدی توسط نیروی باد به سیلوهای ذخیره محصول منتقل می گردد و جهت کیسه گیری به این قسمت منتقل شده و کارگران آنجا به کمک قیفی که مجهز به سنسور اندازه گیرنده وزن آرد می باشد، کیسه های ۲۰ کیلویی را پر می کنند و سپس درب کیسه ها دوخته شده و تاریخ می خورند و توسط کانالی به بخش انبار هدایت می شوند و همچنین امکان دارد که آرد به صورت فله عرضه گردد در این صورت آرد از سیلو ها به بونکرهای مخصوص حمل آرد منتقل شده و به مقصد مورد نظر حمل می گردند. مراحل تولید آرد از گندم و تکنولوژی تولید کارخانه آرد سازی مطابق نمودار جریان کار، شامل مراحل ذیل می باشد:

ذخیره سازی گندم:
از آنجا که گندم در یک مقطع خاص از سال تولید و در یک دوره یکساله به مصرف می رسد، لازم است که مخازن و انبار هایی برای نگهداری آن طی سال وجود داشته باشد.
هر کشاورز در فصل برداشت غلات، مقدار زیادی گندم برداشت مینماید که قسمتی از آن را به مصرف تغذیه سالیانه خود رسانده و مازاد بر احتیاج سالانه اش را به طرق مختلف به فروش می رساند. یکی از طرق فروش مازاد محصول، واگذاری آن به اداره غله منطقه می باشد. گندم هایی که بدین ترتیب خریداری می گردند به تدریج به سیلوهای شهرستان ها فرستاده شده و در آنجا ذخیره می شوند. این مخازن و انبارهای ذخیره گندم به سه دسته تقسیم می گردند که عبارتند از:

۱-انبار های همکف : این انبار هاکه اکثراً استیجاری هستند به صورت ابتدایی در روستاها ساخته شده و به منظور نگهداری موقت غله خریداری شده از کشاورز مورد استفاده قرار می گیرند. حداکثر استفاده از این انبارها تا پایان فصل برداشت محصول و رجوع زارعین جهت فروش مازاد محصول خود می باشد.
۲- انبارهای اسکلت فلزی: اسکلت این نوع انبارها را پروفیل آهنی تشکیل می دهد که به وسیله صفحات فلزی پوشانده شده اند.
این انبارها به منظور انبار نمودن موقت غله خریداری شده و در نقاطی که ظرفیت سیلوهای موجود کفاف ذخیره غله را نداشته باشند.
۳ -سیلو: لغت سیلو از کلمه یونانی سیلوس گرفته شده و عبارت است از مخازن استوانه ای شکل که مازاد گندم خریداری شده برای مدت طولانی در آنها نگهداری می شود.
هر سیلو متشکل شده از چند سلول یا کندو که می تواند به صورت سقف باز یا بسته و در کف مسطح و یا به منظور تخلیه قیفی شکل باشد.
کندوها می توانند به صورت جدا از یکدیگر و یا متصل به هم ساخته شوند. ظرفیت سیلوها بر اساس نوع و تعداد کندو ها تغییر می کند.

تاسیساتی که به طور معمول در سیلوها وجود دارند عبارت اند از تجهیزات توزین، تخلیه، حمل و نقل، بوجاری ، خشک کردن، هوادهی و تهویه ، آفت زدگی(به ویژه جا گذاری قرص های فستو کلسین)،دستگاههای خود کار کنترل حرارت و شبکه های تولید هوای فشرده و جمع آوری گرد و خاک و اضافات دانه و تعداد زیادی تاسیسات جانبی.
سیلو ها خود به چند دسته تقسیم می شوند که شامل:
الف- سیلوهای بتنی
ب- سیلو های فلزی
ج- سیلو های نیم کره ای (گنبدی)

ظرفیت این سیلو ها از چند تن تا چند صد تن می تواند باشد.
سیلوهای نیم کره ای نیز با مکانیزم خاصی ساخته می شوند و چون فشار وارده بر بدنه ها به جهت شکل کروی به حد اقل می رسد و ظرفیت این سیلوها نیز می تواند تا چند صد تن برسد، ممکن است در آینده به جای سیلوهای بتنی فعلی به کار برده شود.
۴ – ذخیره سازی گندم در فضای باز(bunker storages)
۵ – ذخیره سازی غلات به شیوه تخلیه هوا(vacuum processed storage)

بو جاری و تمییز کردن نا خالصی های گندم

انواع ناخالصی:۱- بذر علفهای هرز، دانه غلات دیگر، باقیمانده گیاهانی مانند کاه و کزل
۲-موادی که منشاء حیوانی دارند مانند فضولات و باقیمانده حشرات
۳- مواد معدنی، گل و لای، گرد و خاک، سنگ ریزه، قطعات فلزی گوناگون
۴- سایر نا خالصی ها مانند پارچه، کاغذ، اشیاء پلاستیکی، نخ

نا خالصی های گندم را با توجه به وزن مخصوص دانه گندم و شکل ظاهری آن جدا سازی می نمایند. نا خالصی ها باید قبل از آسیاب کردن جدا شود زیرا برخی از نا خالصی ها مانند ارگوت و تخم گیاه سر شکافته ، مقداری مواد رنگی یا سمی به محصول اضافه می کنند و بر عکس برخی موجب رنگبری آرد می شوند. بعلاوه سنگ ریزه و قطعات فلزی موجب خرابی دستگاه ها و خطر آتش سوزی کارخانه می شوند.
نا خالصی هایی مانند گل و گردوخاک، مو و مانند اینها که به دانه چسبیده اند توسط شستشو جدا می شوند. نا خالصی های دیگر با توجه به اینکه در مقایسه با گنم دارای ابعاد، شکل، سرعت پرتاب در برابرجریان هوا، وزن مخصوص، ویژگی های مغناطیسی و الکترواستاتیک، رنگ، ناصاف بودن سطح، متفاوت هستند میتوان بر اساس عوامل فیزیکی گوناگون از محصول جدا نمود.

شستشوی گندم
در موارد آلودگی گندم لازم است آنرا شستشو نمود. برای شتستشوی گندم آن را در آب غوطه ور می سازند. برای این منظور مقداری در حدود ۱۰ لیتر آب به ازاء هر کیلو گرم گندم لازم است و پس از این عمل گندم به دستگاه سانتریفیوژ مخصوص بنامWhizzer و مقداری از آب اضافی آن حذف می شود.در طی این عمل رطوبت گندم حدود ۳% افزایش می یابد بنابراین شستشو دادن گندم پیش از آسیاب کردن برای گندم های خشک مناسب است زیرا عمل مشروط کردن بعدی آن راحت تر انجام می شود.

تمیز کننده خشک
هنگامی که دانه تمییز بوده و نیازی به شستشوی مرطوب نداشته باشد، یا خیس کردن گندم اشکالاتی را به وجود آورد،از این روش استفاده می شود وبیشتردر کشورهای پیشرفته متداول است.
در این روش گرد و خاک سطحی و بال حشرات و سایر مواد سبک توسط جریان هوا با شدت های متفاوتی به خارج پرتاب می شود برای هر نوع نا خالصی سرعت جریان هوا متفاوت و قابل تنظیم است بعلاوه می توان با عبور دانه ها از بین صفحات سمباده ای شرایطی فراهم نمود که آلودگی های سطح دانه ساییده شده و بر طرف شود

الک جدا کننده( size and shape separation)

ناخالصی های کوچکتر و یا بزرگتر از گندم را بوسیله الک های مخصوص جدا می کنند این الک ها دارای سوراخ های مختلفی هستند که ابعاد آنها بر اساس اندازه دانه های گندم تعیین شده است همگی به هم متصل بوده و به طور افقی حرکت می کنند. گاهی افقی و دایره مانند سوراخ های ریز و به قطر مساوی طول گندم موجب جدا شدن دانه هایی نظیر ذرت ودانه های کوچکتر از گندم می شود که از این سوراخ ها عبور کرده و روی الک بعدی جمع می شوند.

صفحه و سیلندر
نا خالصی های بلند تر یا کوتاه تر از دانه گندم که دارای قطر مساوی آن باشند را می توان بوسیله دیسک های دندانه دار و استوانه ایTrieur جدا نمود. سطح این دیسک ها دارای فرو رفتگی و یا دندانه هایی است که دارای شکل و اندازه خاصی است و فقط دانه های گندم را می تواند در خود جای دهد، دندانه های صفحات و استوانه ها برای جا کردن انواع مختلف نا خالصی با همدیگر متفاوت هستند. شیار ها و دندانه های باریک برای جدا کردن ذرات گرد و کوچکتر از گندم مثل تخم علف های هرز و دندانه هایی به اندازه دانه های گندم برای جدا کردن این ماده از نا خالصی های بلند تر مثل جو و چاودار به کار می رود.

جدا کردن بذر علف های هرزSeed separator

برای جدا کردن ذراتی که دارای شکل متفاوت نسبت به گندم هستند می توان با معلق کردن محصول در استوانه مارپیچی بلند آنها را جدا کرد ذرات کروی در این دستگاه سرعت بیشتری نسبت به ذرات بیضوی و اشکال دیگر دارند

آسپیراتورAspirator

سرعت جریان یا به عبارت دیگر سقوط یک ذره در هوای آرام بستگی به وزن مخصوص آن دارد. بنابراین ذرات کروی شکل یا مکعب در مقایسه با ذرات مسطح و پهن سرعت بیشتری دارند. در عمل به جای معلق کردن ذرات در هوای ساکن، آنها را در برابر هوایی با جریان معینی به حرکت در می آورند، سرعت جریان هوا را می توان به نحوی تنظیم نمود که ذراتی با وزن مخصوص سنگین تر پایین بیافتند و آنهایی که دارای وزن مخصوص کمی هستند به خارج پرتاب شوند.
با استفاده از این اصل ذرات کاه، ساقه، گرد و غبار، بذر علف های هرز و … از محصول جدا می گردند.

پوست گیری
عمل پوست گیری در دستگاهی انجام می گیرد که از یک استوانه افقی یا عمودی تشکیل شده که داخل پره هایی حول یک محور حرکت دورانی دارد دانه های گندم پس از ورود به این دستگاه بوسیله پره های متحرک داخل استوانه به شدت به شبکه فلزی استوانه و سمباده ای برخورد کرده و پوست و غبار از آن جدا می شود و گندم تمییز شده از داخل استوانه خارج میشود.

آهن گیرMagnet separator

وجود ذرات و قطعات فلزی در گندم موجب آسیب به غلطک ها و ایجاد جرقه و در نتیجه آتش سوزی می شود به همین جهت در مسیر حرکت گندم و در چند جا آهن ربا برای جذب آنها قرار داده می شود تا با اطمینان کامل از توده گندم حذف شود.

شن گیرDestoner
برای جدا کردن شن از جداکننده لرزشی با جریان مکنده هوا از بالا استفاده می شود. در این دستگاه گندم به سمت پایین و شن، کلوخ و سنبله به طرفین رفته و خارج می گردند. دستگاه دارای یک صفحه فلزی توری شیب دار است که گندم همراه با ناخالصی ها هم وزن و سبک تر از آن را به طرف بالا رانده و شن و ناخالصی های هم وزن و سنگین تر از آن به طرفین منتقل می شود.

چگونگی آسیاب کردن گندم:
به طور کلی هدف از آسیاب کردن عبارت است از جدا کردن آندوسپرم از پوسته و جوانه و نرم کردن و کوچک کردن اندازه ذرات آندوسپرم برای تولید آرد. این عمل اگر به خوبی انجام گردد بازدهی تولید آرد بالا می رود و ذرات پوسته و جوانه در آرد باقی نمی ماند، در نتیجه قابلیت نگهداری آرد طولانی تر می شود.

در عمل اندازه آرد باید ۱۴۰ میکرون باشد البته هرگز تحت هیچ شرایطی تمام گندم تبدیل به ذراتی به این اندازه نخواهد شد. برخی درشت تر و برخی ریز تر می باشند. در نتیجه از آسیاب کردن گندم ۲ محصول به وجود می آید یکی که همان آندوسپرم است و دیگری جوانه و پوسته و سایر موادی که به آندوسپرم چسبیده است و در طی آسیابانی از آن جدا شده اند. این مواد در تغذیه حیوانات از آن استفاده می شود.

تاریخچه مختصری از آسیاب کردن گندم
در قدیم برای تهیه آرد از هاون سنگی یا فلزی استفاده می کردند پس از آن رومی ها از آسیاب های دستی استفاده می کردند که از دو قطعه سنگ با سطح زبر که یکی ثابت و دیگری متحرک درست شده بود. پس از آن از آب و باد برای چرخاندن سنگ آسیاب بهره برداری گردید. با کشف موتور، آسیاب های معمولی متداول شد. پس از آن از آسیاب های چکشی استفاده شد استفاده از این روش به دلیل اختلاط تمام اجزاء گندم برای بسیاری از فرآورده ها مطلوب نمی باشد. به همین دلیل از آسیاب های غلطکی برای تولید انواع آرد استفاده می شود.

مراحل مختلف فر آیند آسیاب کردن
۱-خرد کردن دانهGrinding
۲-الک کردنSieving

سیستم آسیاب غلطکی Flour Milling Operation ,Roller Milling
پس از مشروط کردن گندم، برای تولید آرد مراحل بعدی عبارت است از عبور دادن دانه ها از یک سری غلطک به اندازه ها و حالات مختلف که در آنها دانه کامل به ذرات کوچکتری تقسیم می شوند. در هر مرحله خرد کردن، مقداری از موادی کهGrind گفته می شود و شامل ذرات درشت، زبر، نرم و ریز به دست می آید که باید قبل از رفتن به مرحله بعدی از همدیگر جداشوند. بنابراین پس از هر مرحله خرد کردن توسط غلطک ها یک مرحله الک کردن وجود دارد ذرات درشت باقی مانده از روی هر الک ممکن است هنوز دارای مقداری از آندوسپرم باشند بنابراین به قسمت بعدی مخصوص خرد کردن می روند و آنهایی هم که آندوسپرم ندارند حذف می گردند.

غلطک ها:

شامل ۳ گروه هستند:
Break Rolls -1غلطک های خرد کننده که دارای شیار های گود و درشت هستند.
Scratch Rolls – ۲غلطک های ساینده که دارای شیار های کوچکتر از غلطک های خرد کننده هستند.
Reduction Rolls –۳غلطک های نرم کننده که دارای سطح نسبتاً صاف بوده و عاری از شیار می باشند.

عمل غلطک اول شکافتن دانه است ولی غلطک های بعدی آندوسپرم را از پوسته جدا می کنند. غلطک های خرد کننده به صورت جفت جفت قرار دارند که دانه گندم در فاصله بین آنها قرار گرفته و خرد و نرم می شوند. هر غلطک به شکل استوانه ای است به قطر ۴/۲۵cm، و طول ۶/۱۰۱cm. در سیستم های انگلیسی شیار ها(Corrugates- Grooue) به طور مورب و موازی قرار دارند در حالی که در سیستم های آمریکایی شیار ها به طور افقی و موازی هستند فاصله بین دو غلطک(Gap – Nip ) قابل تنظیم است. در غلطک های رویی فاصله کمی کمتر از قطر دانه و در غلطک های بعدی به تدریج از این مقدار کمتر است. در هر زوج غلطک، یکی از آنها بر خلاف جهت دیگری و یکی از آنها با سرعت بیشتری نسبت به دیگری حرکت می کنند اختلاف سرعت غلطک ها ۵/۲ به ۱ است و سرعت غلطک ها ۲۸۰ تا ۴۵۰ دور در دقیقه است. تعداد شیار ها در غلطک اول ۱۰ تا ۱۲ شیار در هر اینچ و در غلطک چهارم ۲۸ شیار در هر اینچ است.

الک کردنSieving :
بعد از هر جفت غلطک یک دستگاه الک برای جدا کردن آندوسپرم، جوانه و پوسته از یکدیگر قرار دارد، قطر سوراخ ها برای تولید آرد های مختلف و جدا کردن مواد مختلف استاندارد شده است و جنس الک ها بیشتر از تور های سیمی مخصوص است اما از نخ ابریشم و نایلون هم برای بافتن تور ها استفاده میشود.
کلاً سیستم الک ها راplan sifter نامند که شامل چند الک با اندازه های مختلف است که به طور موازی و با فاصله مناسبی روی هم قرار دارند و دارای ۴-۵ اندازه متفاوت است که با توجه به هر مرحله خرد کردن انتخاب می شود و یا با توجه به آرد مورد نظر به کار برده می شود. مخلوطی که باید الک شود به وسیله جریانpneumatic بر روی این سیستم ریخته می شود و در اثر نوسانات و حرکات مکانیکی و وزن، ذرات از سوراخهای آن عبور کرده و ذرات کوچکتر از چند الک عبور کرده و به محل جمع آوری آرد می رود و ذرات درشت بر روی الک باقیمانده و به قسمتهای دیگر منتقل می شوند برای اینکه این عمل به خوبی انجام شود لازم است مقدار محصول در هر بار از حد معینی تجاوز نکند زیرا هر قدر ضخامت لایه بر روی سطح الک کمتر باشد سرعت عمل بیشتر است.
واحد مشخص کننده اندازه سوراخ های الکMesh می باشد که دارای استاندارد های مختلفی است و متداول ترین آنهاTyler Standard است، که در آن تعداد سوراخ های الک به ازای هر اینچ مربع ۲۰۰ عدد است و قطر سیمی که الک بوسیله آن بافته شده، ۰۰۲۱/۰ اینچ و اندازه دهانه سوراخ ها یAperture آن ۰۰۲۹/۰ اینچ است. در بیشتر موارد جوانه در مرحله سوم الک کردن به طور کامل از آرد جدا می شود، در غیر این صورت در مراحل بعدی بیش از حد نرم شده و جدا کردن آن مشکل می شود.

دستگاه تصفیه کنندهpurifier :

این دستگاه برای درجه بندی ذرات حاصل از غلطک های خرد کننده است که در عمل دارای ترکیبات اشکال، ابعاد و وزن های مختلف هستند. گرانول های نشاسته گرد و حدود ۵۰ میکرون هستند، ذرات پروتئین دارای شکل نا منظم و کوچک حدود ۲۰ میکرون هستند و ذرات نشاسته و پروتئین بهم چسبیده بزرگتر هستند. دستگاه شامل یک الک طویل می باشد که با زاویه کمی نسبت به سطح زمین به طور مورب قرار گرفته و دارای یک هود یا سرپوش است. الک تصفیه کننده دارای ۴ قسمت است که اندازه سوراخ های آن به ترتیب از بالا به پائین درشت تر می شود.

ذرات سبک در ظروف مخصوصی جمع آوری می شوند و ذرات جوانه و پوسته از روی الک جمع آوری شده و یا به مصرف تغذیه حیوانات می رسند و یا وارد غلطک های خرد کننده می شوند تا دوباره خرد شده و آندوسپرم آنها جدا شود عیب این کار این است که احتمال وجود ذرات جوانه در محصول دوم بیشتر است. ذرات آندوسپرم جمع آوری شده در قسمت های مختلف دستگاه در صورت لزوم برای نرم شدن و تبدیل شدن به آرد وارد غلطک های نرم کننده می شود.

غلطک های سایندهScratch Rolls

سطح استوانه ای آن دارای شیار های بسیار ریزی است به نحوی که در هرسانتی مترآن ۲۰ شیار قرار دارد تعداد غلطک های این سیستم ۲ تا ۴ جفت است مواد ورودی این قسمت عبارتند از ذرات درشت سمولینا و ذرات پوسته چسبیده به آندوسپرم، هدف از بکار گیری این دستگاه عبارت است از جدا کردن آندوسپرم از پوسته بدون اینکه اندازه ذرات آرد از حد معینی کوچکتر شوند.