Tính toán thiết kế máy nghiền đĩa nghiền bột mỳ năng suất 100kgh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BỘT MÌ........................................................................1
1.1

Giới thiệu về lúa mỳ.............................................................................................1

1.1.1

Phân loại lúa mì..............................................................................................1

1.1.2

Cấu tạo hạt lúa mì..........................................................................................3

1.1.3

Các chỉ tiêu đánh giá lúa mì...........................................................................9

1.2

Giới thiệu về bột mỳ...........................................................................................10

1.2.1

Phân loại bột mì:..........................................................................................10

1.2.2

Thành phần hóa học của bột mì:...................................................................11

1.2.3

Chỉ tiêu đánh giá bột mỳ..............................................................................12

1.2.4

Quy trình sản xuất bột mỳ............................................................................12

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN...............................17
2.1

Giới thiệu chung.................................................................................................17

2.1.1

Khái niệm.....................................................................................................17

2.1.2

Các biến đổi khi nghiền................................................................................17

2.1.3

Nguyên lý.....................................................................................................17

2.1.4

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nghiền...................................................18

2.2

Giới thiệu về một số loại máy nghiền.................................................................19

2.2.1

Máy nghiền búa............................................................................................19

2.2.2

Máy nghiền răng..........................................................................................20

2.2.3

Máy nghiền đĩa.............................................................................................20

2.2.4

Máy nghiền trục...........................................................................................21

2.3

Lựa chọn phương pháp nghiền............................................................................21

CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ..........................................................................23
3.1

Ngun tắc chà xát vỡ.........................................................................................23

3.2

Tính tốn động lực học của máy.........................................................................24

3.2.1

Lựa chọn nguyên liệu đầu vào.....................................................................24

3.2.2

Lựa chọn Nguyên lý hoạt động....................................................................24

3.2.3

Nguyên lý hoạt động....................................................................................24

3.2.4

Thông số làm việc của máy..........................................................................25


3.2.5

Chọn động cơ...............................................................................................27

3.2.6

Thiết kế bộ truyền đai..................................................................................28

3.2.7

Tính tốn trục...............................................................................................29

3.2.8

Tính mối ghép then......................................................................................32

3.3

Thiết kế các chi tiết khác....................................................................................32

3.3.1

Đĩa di động...................................................................................................32

3.3.2

Đĩa cố định...................................................................................................32

3.3.3

Máng cấp liệu...............................................................................................33

3.3.4

Nắp trên và thùng dưới.................................................................................34

3.3.5

Tay điều chỉnh khe hở của đĩa nghiền..........................................................34

3.3.6

Ống trụ có ren và đai thép............................................................................35

3.3.7

Bộ phận cố định đĩa di động.........................................................................36

3.3.8

Khung máy...................................................................................................37

CHƯƠNG 4 Kết Luận...................................................................................................38

Nếu bạn cần bản vẽ chi tiết vui lòng liên hệ qua gmail




CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ BỘT MÌ

1.1 Giới thiệu về lúa mỳ
Lúa mì có nguồn gốc từ Tây Nam Á. Việc trồng trọt lúa mì đã bắt đầu lan rộng ra
ngồi khu vực. Vào khoảng năm 300 TCN, lúa mì đã xuất hiện tại Ethiopia, Ấn Độ, Ireland
và Tây Ban Nha.Khoảng một thiên niên kỷ sau
nó tới Trung Quốc.Ngày nay lúa mì được trồng
ở nhiều nơi và là nguồn lương thực chính của
nhiều quốc gia trên thế giới.Sản lượng lúa mì
hàng năm khoảng trên 550 triệu tấn, chiếm 28%
sản lượng lương thực. Trung Quốc đứng đầu thế
giới về sản lượng lúa mì, tiếp theo là Ấn Độ,

Hoa Kì, Nga, Pháp, Ca-na-đa, Úc…..







Họ:
Phân họ:
Tộc:
Chi(genus):
Lồi(species):

Poaceae( Hịa thảo)
Poideae
Triticeae( Hordeae)
Triticum
Triticum aestivum

1.1.1 Phân loại lúa mì.
Lúa rất đa dạng và phong phú, khoảng 20 dạng. Chúng khác nhau về cấu tạo bông, hoa,
hạt và một số đặc tính khác. Dựa vào độ cứng của hạt mà có thể chia lúa mì thành lúa mì
mềm (Triticumaeam) và lúa mì cứng ( Triticum durum).
a) Lúa mì mềm (Triticum aestivum)

1


Là dạng trồng hiều nhất .Chiếm khoảng 86-89% diện tích lúa mì trên thế giới. Nó gồm

cả loại có râu và khơng râu. Râu lúa mì mềm khơng hồn tồn xuôi theo bông mà hơi ria ra
xung quanh bông. Hạt dạng bầu dục, màu trắng ngà hay hơi đỏ. Nội nhũ thường là nửa trắng
trong nhưng cũng có loại trắng trong hồn tồn và đục hồn tồn.

b) Lúa mì cứng (Triticum durum)

Nó được trồng ít hơn lúa mì mềm. Bơng giày hạt hơn. Hầu hết các loại lúa mì cứng đều
có râu. Râu dài và ngược lên dọc theo trục của bơng. Hạt mì cứng thn dài, màu vàng đơi
khi hơi đỏ. Nội nhũ trắng trong. Độ trắng trong thường khoảng 95÷100%.

2


1.1.2 Cấu tạo hạt lúa mì
Khác với các loại hạt hịa thảo khác, lúa mì có phía lưng và phía bụng. Phía lưng là
phía phẳng và có phơi cịn phía bụng có rãnh lõm vào dọc theo hạt.

Cấu tạo bên trong hạt lúa mì cũng giống các hạt hồ thảo khác gồm: vỏ, lớp alơrông, nội nhũ
và phôi.

3


Bảng 1: Tỷ lệ khối lượng từng phần hạt lúa mì (theo % khối lượng tồn hạt)
Các phần của hạt
Nội nhũ
Lớp alơrơng
Vỏ quả và vỏ hạt
Phơi

Cực tiểu
78.33
3.25
8.08
2.22

Cực đại
83.69
9.84
10.8
4.00

a) Vỏ
4

Trung bình
81.60
6.54
8.92
3.24


Vỏ là bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị tác động cơ học cũng như hóa học từ
bên ngoài.Thành phần chủ yếu của vỏ là cellulose, hemicellulose, licnhin, khơng có giá trị
ding dưỡng, ảnh hưởng xấu đến chất lượng bột mì nên trong quá trình chế biến càng tách
được nhiều vỏ càng tốt.
 Vỏ quả: Gồm vài lớp tế bào chiếm 4÷6% khối lượng tồn hạt. Lớp vỏ quả của lúa mì
mỏng, cấu tạo khơng được chắc như vỏ trấu của thóc nên trong q trình đập và tuốt,
vỏ dễ bị tách ra khỏi hạt.
 Vỏ hạt: chiếm2÷2.5% khối lượng hạt, gồm ba lớp tế bào: một lớp biểu bì dày bên

ngồi, một lớp chứa các sắc tố, lớp biểu bì mỏng bên trong. Vỏ hạt có cấu tạo rất bền
và dai. Nếu dùng lực xay xát khơ thì bóc vỏ do đó trong sản xuất bột mì người ta phải
qua khâu làm ẩm và ủ ẩm.
b) Lớp alơrông
Lớp alơrông nằm phái trong các lớp vỏ , được cấu tạ từ một lớp tế bào lớn có thành
dày, có chứa protein, chất béo, đường, xenlluloza, tro, và các vitamin B1, B2, PP.
c) Nội nhũ
Nằm sát lớp alơrơng. Nội nhũ lúa mì chiếm 82% khối lượng tồn hạt, là phần chủ yêu
để sản xuất ra bột mì. Nội nhũ là phần dự trữ chất ding dưỡng của hạt, nó chứa đầy tinh bột
và protein, ngồi ra trong nội nhũ cịn có một lương nhỏ chất béo, muối khống và vitamin.
Bột mì tách từ nội nhũ thì trắng và đẹp. Bột tách từ nội nhũ và một phần từ lớpalơrơng
thì có màu trắng ngà, có nhiều chất dinh dưỡng nhưng khó bảo quản.
d) Phơi
Phơi là phần phát triển thành cây con khi hạt nảy mầm vì trong phơi có khá nhiều chất
dinh dưỡng. Chất dinh dương trong phơi chủ yếu gồm có 25% protein, 18% các gluxid hịa
tan, 16% chất béo. Phần lớn lượng sinh tố và enzim của hạt đều tập trung ở phôi. Phôi chiếm
khoảng 2.5-3.5% khối lượng hạt.
Lớp vỏ cám ảnh hưởng xấu đến màu sắc của bột mì làm giảm giá trị thực phẩm của bột
mì. Phơi có chứa enzim và chất béo nên làm giảm thời gian bảo quản bột. Vì vậy hai thành
phần này phải được loại ra tối đa trong quá trình sản xuất bột mì.
1. Thành phần hóa học của bột mì(%)
Thành phần hóa học

Lúa mì mềm
5

Lúa mì cứng


Nước

Protein
Các gluxid
cellulose
Lipid
Tro

14,0
8,6-24,4
68,7
2,0
1,7
1,6

14,0
14,4-24,1
66,6
2,1
1,8
1,7

a) Glucid
-Tinh bột: chiếm từ 50÷73%
Hạt tinh bột chia làm 2 loại:
 Hạt loại A: đường kính lớn hơn 10µm, thường có cấu tạo xốp nên dễ bị đường hóa.
 Hạt loại B: đường kính từ 4-10µm, cấu tạo chặt.
-Dextrin: chiếm từ 1-5% Glucid bột mì
Dextrin ít liên kết với nước nên bột làm bánh mì có hàm lượng dextrin cao sẽ làm cho
ruột bánh mì ướt và kém đàn hồi.
-Pentozan:chiếm từ 1.2-3.5% Glucid bột mì.
 Pentoza tan:thu lượng nước lớn làm tăng độ dính độ nhớt của bột ảnh hưởng xấu đến

chất lượng bánh mì.
 Pentoza khơng tan: trương nở trong nước tạo thành dich keo.
- Ngoài ra glucid của tinh bột con có 0.1- 2.3 % là cellulose, 2-8% hemicellulose và
một số loại đường như glucose, fructose, maltose…
b) Protein
Hàm lượng protein của lúa mì dao động trong khỏa khá lớn từ 9.6-25.8%. Ngồi
protein cịn có một lượng nitơ phi protein chiếm khoảng 0.033÷0.061%.
Protein lúa mì gồm có albumin, globulin, gliadin và glutenin, trong đó chủ yếu là
gliadin và glutenin. Hai protein này chiếm khoảng 75% toàn lượng protein của lúa mì. Hai
protein này khơng hịa tan trong nước mà khi nhào với nước thì trương lên tạo thành khối
dẻo đàn hồi gọi là gluten. Loại lúa mì khác nhau thì lượng gluten cũng khác nhau.Đối với
lúa mì thường thì lượng gluten chiếm khoảng 20÷25% khối lượng hạt. Gluten màu trắng
xám đàn hồi, độ dãn đứt cao.
6


Thành phần hóa hoc của gluten phụ thuộc vào loại giống và chất lượng của lúa mì.
Trung bình trong gluten sấy khơ chứa khoảng 85% protein, 2÷3 % chất béo,2% chất khống,
cịn lại khoảng 10÷12% các chất gluxit.
Để đánh giá chất lượng gluten người ta dùng các chỉ số sau:
-Màu sắc: Gluten có màu sang đơi khi xám hoặc hơi vàng, gluten xấu thì màu xám.
-Khả năng hút nước của gluten : Nếu khả năng hút nước của gluten cao thì là gluten tốt vì
vậy sau khi xác định gluten tươi phải xác định lượng gluten khơ. Bình thường gluten tươi
chứa 65÷75% nước.
-Độ dàn hồi : Là tính chất rất quan trọng của gluten. Nó thể hiện khả năng giữ khí của bột.
-Độ căng đứt: Cũng đặc trưng cho khả năng giữ khí của bột.
-Sự thay đổi thể tích gluten khi nướng: Là chỉ số quan trọng đặc trưng độ nở của gluten.
Để đánh giá chất lượng protein của lúa mì khơng những chú ý tới hàm lượng và chất
lượng gluten mà về mặt chất dinh dưỡng cần phải chú ý tới thành phần aminoaxit của
protein.

c) Chất béo
Hạt lúa mì có một lượng nhỏ chất béo.Theo Ivanop thì sự phân bố chất béo trong hạt
chủ yếu trung ở phôi và cám cịn nội nhũ rất ít. Thành phần chất béo của lúa mì bao gồm axit
béo no và khơng no.Hàm lượng chất béo trong từng phần của hạt lúa mì được thể hiện qua
bảng sau.

Bảng 2 : Hàm lượng chất béo trong từng phần cảu hạt lúa mì (theo % chất khô)
Hạt và sản phẩm chế biến
Hạt
Bột trắng(lõi bột của nội

Khoảng dao động
1,42÷3,20
0,82÷1,44
7

Trung bình
1,92
1,18


nhũ)
Cám (lớp alơrơng và vỏ)
Phơi

3,68÷6,78
7,14÷15,80

5,12
8,76

Chất béo chia thành lipid có cực và lipid khơng cực:
+ Lipid có cực: tập trung ở lớp biên giới khí/lỏng khi nhào bột,có khả năng giữ lại bọt khí,
chống lại sự hợp bọt ,làm tăng thể tích bánh, tạo cấu trúc lỗ đề hơn cho bánh mì.
+Lipid khơng cực: bao phủ protein , hạn chế quá trình tiếp xúc giữa protein và nước, hạn chế
sự hình thành mạng gluten, giảm thể tích bánh.

d) Chất khống.
Trong lúa mì có một lượng nhỏ chất khống. Nó phân bố không đều trong từng phần
của hạt, chủ yếu là P, K Mg.
e) Vitamin
Trong lúa mì có một lượng vitamin gồm vitamin A, nhóm B, H, E, K và một vài loại
khác.Vitamin A, B1, B2, B3, E… chủ yếu tập trung ở phôi hạt. Vỏ và lớp alơrông chứa
nhiều vitamin B6, H, K.
f) Các enzyme
Trong lúa mì có một lượng chất men như amylaza, men thủy phân protein, men oxy
hóa khử, lipoxydaza, phitza, lipaza…
α-amylases và β-amylases:
-α-amylases: thủy phân ngẫu nhiên các liên kết α-1,4-glycoside của phân tử amylase và
amylosepectin trong hạt tinh bột vỡ tạo thành hỗn hợp dextrin, oligosaccharides, maltose…
-β-amylases: thủy phân liên kết α-1,4-glycoside từ đầu không khử của phân tử amylase
và amylosepectin tạo thành maltose. Tác dụng đường hóa của β-amylases đẩy nhanh q
trình lên men bột nhào, giúp chất lượng bánh tốt hơn nhờ cung cấp thêm một lượng đường
cho quá trình lên men.
Hệ proteases:
8


Phân giải protein có cấu trúc bậc 3, làm nát gluten, giảm khả năng liên kết với nước.
Giai đoạn đầu của sự thủy phân cần thiết cho sự dấm chin bột nhào và làm bột nhào

dẻo hơn.

1.1.3 Các chỉ tiêu đánh giá lúa mì
-

Mùi vị: mùi bình thường.
Màu sắc: sáng tự nhiên.
Độ ẩm: độ ẩm của hạt lúa mì thơng thường từ 10-14%. Độ ẩm hật lúa ảnh hưởng rất

-

lớn đến q trình bảo quản hạt. Thơng thường để tồn trữ hạt độ ẩm phải đạt < 14%.
Tạp chất: tạp chất trong lúa mì thơng thường chiếm khoảng 2-6 % bao gồm các tạp
chất vô cơ và hữu cơ như rơm, rác, cát đá, sạn kim loại, hạt các loại khác khơng phải
là hạt lúa mì , mảnh hạt lúa vỡ , hạt lép… Các tạp chất này phải được tách ra trước

-

khi đưa vào nghiền.
Dung trọng: Đây là chỉ tiêu cần thiết cho tính tốn đến năng suất và chất lượng làm
việc của hệ thống thiết bị cũng như quá trình bảo quản hạt. Dung trọng càng cao thì
chất lượng khối hạt càng tốt: hạt chắc, ít tạp chất dẫn đến hiệu suất thu hồi bột cao,

-

chất lượng tốt . Khối lượng riêng của lúa mì trong khoảng 730-840 kg/m3.
Độ trắng trong: hạt lúa mì thường có màu sắc trắng trong hoặc trắng đục. Hạt trắng
trong thường có cấu tạo cứng hớn và hạt trắng đục có cấu tạo xốp hơn. Hạt có đọ
trắng trong cao thì chứa nhiều protein quyết định đến chất lượng của bột mì. Thơng
thường hạt trắng trong chiếm >40%. Độ trắng trong càng cao thì tính chất cơng nghệ

của hạt càng tốt. Trong q trình nghiền thơ ta thu được nhiều tấm để nghiền thành

-

bột.Trong chế biến người ta chia mức độ trắng trong của khối hạt thành 3 loại:
 Độ trắng trong thấp: <40%.
 Độ trắng trong trung bình: 40-60%.
 Độ trắng trong cao: > 60%.
Hàm lượng gluten ướt: là khối lượng khối dẻo đàn hồi do lượng protein hút nước nở
ra tạo thành. Hàm lượng gluten ướt quyết định độ dẻo dai của bột mì. Chất lượng của
các sản phẩm làm từ bột phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng này.

9


1.2 Giới thiệu về bột mỳ
Bột mì là sản phẩm được chế biến từ hạt lúa mì hoặc các loại ngũ cốc bằng quá trình
nghiền. Trong quá trình này, vỏ cám và phơi được tách ra và phần cịn lại của hạt lúa mì (nội
nhũ) được nghiền nhỏ tới độ mịn thích hợp, ta thu được thành phẩm là bột mì. Ngồi ra bột
mì cịn được bổ sung thêm một số thành phần khác tùy theo mục đích cơng nghệ.

1.2.1 Phân loại bột mì:
Bột mì thường được phân loại gồm các dạng sau:
-

Bột mì thường ( bột mì số 8) : 8% protein hay bột mì đa dụng (Plain flour, all-purpose

-

flour). Ứng dụng: sản xuất bánh ngọt.

Cake flour: hàm lượng gluten rất thấp, bột nhẹ mịn, màu trắng tinh, được sử dụng làm

-

các loại bánh có kết cấu bơng, xốp, mềm, nhẹ.
Bread flour ( bột mì số 11) : 11% protein hay bột bánh mì : loại bột mì có hàm lượng
gluten cao. “Họ hàng” với loại bột mì này cịn có loại high-gluten flour loại này

-

chun dùng để làm các loại bánh mì vỏ cứng giịn như pizza hoặc bagel.
Self-rising flour : bột đã trộn sẵn.

- Pastry four : có hàm lượng gluten thấp nhưng cao hơn Cake lour. Thích hợp làm vỏ
bánh pie,cookie, bánh qui và muffins.
1.2.2 Thành phần hóa học của bột mì:
- Glucid: Chiếm 70-75% gồm:


Đường đơn giản



Cellulose: 2-5% (tùy mức độ xay xát)



Tinh bột: Amylose 20% và Amylopectin 80%
10



Dextrin: 1-5% glucid (liên kết với nước kém)

- Protein:Hàm lượng protein trong bột mì với các hạng bột khác nhau thì khác nhau,
trung bình từ 8-14% gồm:


Albumin: tan trong nước



Globulin: tan trong nước muối



Prolamin (gliadin): tan trong cồn



Glutelin (glutenin): tan trong acid và kiềm lỗng



Protein cặn: khơng tan

-Lipid: Mặc dù chỉ có một lượng nhỏ chất béo (1 – 1,5%) dầu và chất nhũ có mặt
trong bột màu trắng, những hợp chất này có ảnh hưởng đến tính chất của gluten
chúng làm cho gluten đàn hồi hơn. Tuy nhiên, vì bản chất của nó, dầu lúa mì bị ơxi

hóa dễ dàng và biến ôi, hạn chế thời hạn sử dụng của bột.
-Vitamin và khoáng
- Các Enzyme : trong hạt lúa mì chứa nhiều enzym khác nhau đặc biệt là các phần
cạnh phơi và phơi, vì vậy trong bột hạng thấp chứa nhiều enzyme hơn bột hạng
cao.Các enzyme quan trọng trong bột mì gồm : hệ enzyme amylase và hệ enzyme
protease.Ngồi ra cịn có lipase, polyphenoloxydase, … Các enzyme này nếu có sẽ
ảnh hưởng đến tính chất nướng bánh của bột.
Bảng 3 : Thành phần hóa học của một số loại bột
Loại bột
Bột mì loại 1
Bột mì loại 2
Bột gạo tấm
Bột nếp
Bột ngô
Bột sắn

Nước(%)
14,0
14,0
10,0
10,01
12,0
14,0

Protid(%)
11,0
11,5
6,6
8,2
8,3

2,4

11

Lipid(%)
1,1
1,4
0,4
1,6
4,0
0,5

Glucid(%)
72,9
71,3
82,2
78,8
73,0
79,6

Cellulose(%)
0,3
0,8
0,4
0,6
1,5
2,2


1.2.3 Chỉ tiêu đánh giá bột mỳ

Bột mì và các thành phần bổ sung vào đều phải sạch, vệ sinh và phù hợp với chất
lượng thực phẩm.
Tồn bộ q trình chế biến và các sản phẩm trung gian và bột nghiền đều phải thực
hiện làm cho giảm độ mất mát tổn thất giá trị dinh dưỡng đến mức tối thiểu và tránh các thay
đổi không mong muốn về các đặc tính cơng nghệ của bột.

1. Các chỉ tiêu cảm quan:
− Màu sắc: trắng hoặc trắng ngà đặc trưng cho bột mì.
− Mùi vị: mùi vị tự nhiên của bột mì, khơng có mùi hơi mốc hoặc mùi lạ. − Tạp chất vơ cơ:
khơng có sạn.
− Sâu mọt: khơng được có.
- Kim loại nặng: Trong bột mì khơng được phép có kim loại nặng với số lượng gây nguy
hiểm cho con người.
- Dư lượng chất trừ sinh vật hại: bột mì phải tuân thủ giới hạn tối đa cho phép theo quy định
về dư lượng chất trừ sinh vật hại.
12


2. Các chỉ tiêu hóa lý:

− Độ ẩm: độ ẩm bột < 14%.
+ Độ ẩm được xác định bằng cách nung nóng một mẫu bột mì vào lị khơng khí và so sánh
trọng lượng của mẫu trước và sau khi nung nóng.Hàm lượng mất đi chính là độ ẩm.
+ Bột mì có độ ẩm cao (trên 14,5%) thu hút nấm mốc, vi khuẩn, và côn trùng, tất cả đều gây
ra sự suy giảm chất lượng trong thời gian lưu trữ
− Độ mịn: độ mịn của bột được xác định bằng chỉ tiêu:
+ Lượng bột cịn lại trên rây có kích thước lỗ 420×420m.
+ Lượng bột lọt qua rây có kích thước lỗ 118×118m.
13

− Hàm lượng gluten ướt (%): hàm lượng này thường không nhỏ hơn 23%.
+ Hàm lượng gluten ướt được xác định bằng cách rửa các mẫu bột với dung dịch muối để
loại bỏ các tinh bột hoặc các chất hòa tan trong nước. Phần còn lại sau khi rửa được gọi là
Gluten ướt.
Gluten ướt được diễn tả bằng chỉ số %.
Ví dụ: Bột mì cao protein thì gluten ướt khoảng 35%, bột mì thấp protein thì gluten ướt
22%.
+Gluten sau khi rửa được đưa qua máy ly tâm. Trong quá trình ly tâm, gluten được ép qua 1
cái sàng. Phần trăm gluten còn lại trên sàng được gọi là chỉ số Gluten, biểu thị cho dộ mạnh
của gluten. Chỉ số gluten càng cao thì Gluten càng tốt.
Ngồi ra, chúng ta cịn kiểm tra tính chất vật lý của bột mì bằng các thiết bị hiện đại
Farinograph đo lường độ hấp thụ nước của bột mì và độ mạnh của khối bột nhào và
Extensograph đo độ kéo dãn và đàn hồi của bột nhào. Các phương pháp phân tích kiểm tra
này được sử dụng để dự đốn tác động đến qui trình chế biến, sử dụng để dự đoán trạng thái
cấu trúc của sản phẩm cuối
+ Bột mì đưa vào chế biến bánh có chất lượng tốt nhất trong khoảng thời gian lưu kho từ
2 – 4 tuần sau khi bột được sản xuất vì lúc đó gluten trở nên đàn hồi hơn, ít nhão hơn, dẻo
hơn và do đó chất lượng của bánh nướng tốt hơn. Thể tích của bánh lớn hơn và bánh xốp
hơn.Quá trình tăng chất lượng gluten và tăng chất lượng bánh nướng sau thời gian bảo quản
gọi là “sự chín của bột mì”. Do đó bột mì xuất xưởng bao giờ cũng cần thời gian tồn trữ nhất
định trước khi đưa vào chế biến. Quá trình trên có thể giải thích rằng: sau khi nghiền, trong
bột bắt đầu xảy ra quá trình thuỷ phân chất béo nhờ tác dụng của enzyme lipaza, các axit béo
chưa no tạo thành do phản ứng thuỷ phân có tác dụng mạnh mẽ đến protein gluten làm cho
nó trở nên dẻo dai, đàn hồi hơn.
- Hàm lựợng tro (%): từ 0.4 – 0.7% tuỳ thuộc vào chủng loại bột.
+ Độ tro được xác định bằng cách đốt mẫu bột trong lò nung ở nhiệt độ cao. Khi đó các chất
hữu cơ (protein, tinh bột..) sẽ bị đốt cháy, chỉ còn lại là tro.
14

Độ tro ảnh hưởng đến màu của bột và sản phẩm cuối cùng. Một số sản phẩm đặc biệt yêu
cầu bột mì phải trắng hay cịn gọi là độ tro thấp như bánh bao, mì sợi…
− Hàm lượng protein (%): từ 8 – 14% tuỳ thuộc loại lúa mì và chủng loại bột.
+ Protein được xác định thông qua quá trình đốt cháy bột mì ở nhiệt độ cao trong máy
phân tích protein.
+Protein là chỉ tiêu chính cho việc mua lúa mì vì nó liên quan đến các tính chất khác như
độ hấp thụ nước, sức mạnh gluten.
+Hàm lượng protein cũng liên quan đến sản phẩm cuối cùng như cấu trúc, hình dạng…
+Bột mì có protein thấp được sử dụng cho sản phẩm mềm như bánh cake, bánh hấp...
Bột mì có protein cao được sử dụng cho sản phẩm yêu cầu cấu trúc dai như sandwich, mì
sợi… Bột protein cao yêu cầu thời gian trộn lâu hơn và bột hấp thụ nước nhiều hơn.
− Độ chua (độ): tính bằng số ml NaOH 1N và thường không lớn hơn 3.5 độ.
− Tạp chất sắt (mg/kg): hàm lượng cho phép không lớn hơn 3 mg/kg.

15


1.2.4 Quy trình sản xuất bột mỳ

CHƯƠNG 2

CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN

2.1 Giới thiệu chung
2.1.1 Khái niệm
Nghiền là quá trình biến hạt lúa mì thành các phần tử nhỏ hơn nhờ tác dụng của ngoại
lực phá vỡ liên kết của các phần tử bột.
2.1.2

Các biến đổi khi nghiền

+ Vật lý: kích thước hạt giảm dần từ hạt lúa mì thành dạng bột mịn, thể tích giảm, nhiệt
độ tăng nhẹ do ma sát với trục nghiền và các hạt với nhau, liên kết giữa vỏ và hạt bị phá
vỡ dưới tác dụng của lực cơ học tạo bởi trục nghiền.
16


+ Hóa lý: sự bay hơi ẩm do ma sát làm tăng nhiệt độ nhưng không đáng kể.
+ Cảm quan: bột trở nên mềm, mịn và sáng hơn.
2.1.3

Nguyên lý

Có nhiều nguyên lý nghiền khác nhau sử dụng phù hợp cho các loại sản phẩm nghiền
khác nhau như:
+ Nghiền va đập: loại máy nghiền búa.
+ Nghiền cắt xé: các loại máy nghiền dùng đĩa cắt.
Máy nghiền sử dụng trong ngành sản xuất bột mì là loại nghiền nhiều trục. Máy này sử
dụng ngun lý nghiền: cắt, ép, xé.
Q trình nghiền có thể phân làm hai loại: dạng nghiền đơn giản và dạng nghiền phức
tạp:
+ Dạng nghiền đơn giản: nghiền thẳng từ hạt ra bột khơng có sản phẩm trung gian.
Dạng nghiền này chỉ cho một loại bột.
+ Dạng nghiền phức tạp: quá trình nghiền được đi qua nhiều giai đoạn. Nghiền và qua
sàng tạo các sản phẩm trung gian, các sản phẩm trung gian tiếp tục được nghiền và sàng cho
đến khi đạt được chất lượng bột theo yêu cầu công nghệ. Dạng nghiền này sẽ thu được nhiều
loại bột chất lượng khác nhau và được tách riêng.
Hiện nay trong công nghệ sản xuất bột mì người ta sử dụng dạng nghiền phức tạp. Quá
trình nghiền phức tạp hiện nay thường được chia làm hai hệ nghiền: hệnghiền thô và hệ

nghiền mịn.
+ Hệ nghiền thơ (break): nghiền hạt lúa mì thành các sản phẩm nhỏ hơn như tấm lõi,
các mảnh hạt…Bột được lấy ra từ hệ nghiền thô không nhiều và chiếm khoảng 20 -25% tổng
lượng bột được lấy ra. Hệ nghiền này thường chia làm 4 hệ nhỏ từ hệ nghiền B1 đến hệ
nghiền B4.Khe hở giữa hai trục nghiền trong hệ nghiền thô được điều chỉnh trong khoảng
0.3 – 1 mm.
+ Hệ nghiền mịn (crush): nghiền tấm lõi thành bột. Bột được tạo ra và thuhồi chính tại
hệ nghiền này. Hệ nghiền này thường chia làm 10 hệ từ C1 đến C10.

17


Loại bột F1 được lấy từ hệ nghiền C1 đến C7.Loại bột F2 được lấy từ hệ nghiền C8
đến C10.Mầm lúa được lấy ra từ hệ nghiền C4.Khe hở giữa hai trục nghiền của hệ nghiền
mịn được điều chỉnh trong khoảng từ 0.2 – 0.3 mm.
2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nghiền
+ Tốc độ trục nghiền
+ Khoảng cách giữa hai trục
+ Bản chất nguyên liệu: kích thước hạt, độ ẩm.
-Thiết bị: Nghiền
Tùy theo kích cỡ vật liệu đem nghiền, kích thước yêu cầu của sản phẩm và căn cứ vào
độ cứng vật liệu, vào yêu cầu thoát và vận chuyển sản phẩm v.v.. để chọn lọai máy nghiền
thích hợp, sao cho đạt năng suất mà chi phí năng lượng lại thấp. Do đó nhiều loại máy
nghiền có kết cấu khác nhau từ đơn giản đến phức tạp đã được chế tạo.
2.2 Giới thiệu về một số loại máy nghiền
2.2.1 Máy nghiền búa

Nguyên liệu cần nghiền cho vào bên trong máy qua của nạp liệu. Do sự va đập của
vật liệu với các cánh búa đang quay và với thành trong của máy, vật liệu sẽ biến dạng rồi vỡ
ra thành các thành phần có kích thước nhỏ hơn. Ngồi ra khi ngun liệu ban đầu có kích

thước lớn, cịn có thêm sự chà xát của vật liệu với thành trong của máy. Do bị va đập nhiều
18


lần giữa cánh búa và vỏ máy, nguyên liệu giảm kích thước đến khi nhỏ hơn lỗ lưới, hạt sẽ
theo lỗ lưới ra ngoài.Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự thốt ra ngồi hoặc được quạt hút ra
khỏi máy, còn các hạt vật liệu to chưa lọt qua lưới lại được các búa tiếp tục nghiền nhỏ. Ðể
nghiền được, động năng củabúa khi quay phải lớn hơn công làm biến dạng để phá vỡ vật
liệu. Do vậy, khi nghiền vật liệu lớn cần có trọng lượng búa lớn, còn khi nghiền vật liệu nhỏ
cần búa nhẹ hơn. Trong trường hợp vật liệu nghiền kích thước khơng đều hoặc quá cứng,
người ta dùng loại có cánh búa xếp. Ưu điểm của cánh búa loại này là có thể xếp được khi
qua tải hoặc vật cứng; khi vượt qua tải hay vật cứng này, cánh búa sẽ mở ra nhờ lực ly tâm.
Nguyên liệu có thể được đưa vào máy theo hướng tâm trục hay có thể nhập liệu theo phương
tiếp tuyến với rô to. Phương pháp này không được thuận lợi lắm do nguyên liệu có thể bị
văng lên theo đường nhập liệu. Trong quá trình nghiền, nếu lỗ lưới bị bít, vật liệu khơng
thốt ra được, năng suất sẽ giảm rất nhiều hoặc bằng 0. Vì vậy để máy hoạt động tốt thì vật
liệu nghiền khơng được làm bít lỗ lưới. Máy nghiền búa thường khơng làm việc được các
loại vật liệu ẩm, dẻo, hoặc bám dính.
2.2.2 Máy nghiền răng

Nguyên lý tương tự máy nghiền búa, sử dụng động năng đang quay của các răng lắp
trên dĩa để đập nguyên liệu. Về cấu tạo, bao xung quanh rôto là lưới, do đó diện tích lưới của
máy nghiền răng lớn hơn rất nhiều so với máy nghiền búa. Rôto là một dĩa phẳng có gia
cơng các răng sắp xếp theo đường trịn đồng tâm ở các vị trí khác nhau sao cho khi đóng nắp
máy lại hàng răng cố định trên nắp máy nằm giữa 2 hàng răng quay trên rôto. Răng trên rôto
sẽ quay theo khe giữa 2 hàng răng cố định. Răng gắn trên rôto bằng cách đúc liền hay bắt
bằng các vít cấy phía sau. Ðầu răng và nắp máy càng gần (khe hở hẹp) nghiền càng mịn.
19

Nguyên liệu được cho vào giữa tâm máy, bị răng quay đập nhiều lần. Nguyên liệu đập vào
hàng răng quay thứ nhất, sau đó đập qua hàng răng cố định đi ra ngoài và đập vào hàng răng
quay kế tiếp… Cứ tiếp tục cho đến khi nào kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ lưới (thường ra
khỏi hàng răng cuối cùng) sẽ theo lỗ lưới ra ngồi. Nếu kích thước sau khi ra khỏi các hàng
răng vẫn còn lớn hơn kích thước lỗ lưới, hạt sẽ tiếp tục bị đập nhỏ ở hàng răng cuối.
2.2.3 Máy nghiền đĩa
Máy nghiền dĩa để nghiền bột với mức độ nghiền vừa và mịn. Máy gồm có hai dĩa
nghiền được lắp trong vỏ máy, giữa hai dĩa là khe nghiền có thể điều chỉnh được bằng cách
dịch chuyển một trong hai dĩa. Vật liệu được cho vào khe nghiền qua lỗ nạp liệu ở tâm dĩa
và bị nghiền nhỏ khi di chuyển trong khe nghiền từ tâm ra đến phía chu vi của dĩa. Các dĩa
nghiền thường được chế tạo bằng kim loại hoặc bằng hỗn hợp vô cơ cứng. Do lực liên kết
của các dĩa đá kém hơn dĩa kim lọai nên phải làm thêm đai thép và thường cho dĩa đá làm
việc với vận tốc vòng là 10m/s đối với trục quay thẳng đứng, tới 18m/s đối với trục quay
nằm ngang. Dĩa gang đúc thì vận tốc vịng có thể tới 28m/s còn dĩa thép đúc đạt tới 68m/s.
Dĩa nghiền đảm bảo các yêu cầu bề mặt nghiền cần có độ cứng cao, độ nhám lớn, cơ tính
đồng đều trên tồn bộ bề mặt dĩa nghiền để khi làm việc thì mịn đều, không bị sứt mẻ. Loại
dĩa nghiền bằng đá thường được chế tạo từ hỗn hợp các loại bột oxít kim loại cứng. Ðể tăng
khả năng nghiền của dĩa, tăng khả năng vận chuyển bột ra khỏi khe nghiền và tăng điều kiện
thơng gió vv… người ta thường gia cơng mặt dĩa thành các vành, các rãnh chìm có prơfin
hình tam giác trên hai mặt dĩa.
2.2.4 Máy nghiền trục
Nguyên lý làm việc của máy nghiền trục là cho sản phẩm cần nghiền đi qua khe hở
giữa 2 trục nghiền. Hai trục nghiền hình trụ, đặt nằm ngang, có bề mặt rất cứng, trên bề mặt
có thể trơn hoặc được gia công tùy theo nguyên liệu được nghiền. Ðối với sản phẩm nghiền
thơ, trên bề mặt trục có xẻ rãnh để đưa nguyên liệu vào dễ hơn. Trường hợp cần nghiền thật
mịn, bề mặt trục thường trơn. Nguyên liệu khi đi qua khe hở giữa 2 trục sẽ bị ép, kích thước
nhỏ lại. Ðối với quá trình nghiền thật mịn, nhiều khi nguyênliệu cần nghiền uớt. Ðể đảm bảo
kích thước hạt sau khi nghiền, có thể nghiền nhiều lần bằng cách hồi lưu lại sản phẩm
20

nghiền hay nghiền qua nhiều máy liên tục. Bộ phận thốt tải là hệ thống lị xo ép 2 trục
nghiền với nhau. Khi vật cứng qua khe hở máy nghiền hay khi vật liệu qua quá nhiều,bộ
phận thoát tải làm việc, khi đó hệ thống lị xo bị ép lại, khe hở lớn ra và vật cứng đi qua dễ
dàng mà không làm hư máy. Ðối với các máy nghiền mịn khơng có bộ phận thốt tải (chỉ có
ở nghiền thơ và trung bình).
2.3 Lựa chọn phương pháp nghiền
Máy nghiền đĩa có kết cấu đơn giản và gọn gàng, trong sử dụng thì tiện lợi và chính xác .
Phạm vi sử dụng rộng rãi. Tiêu hao điện năng thấp cho q trình nghiền. Sản lượng nghiền
và cơng suất nghiền lớn
Với khả năng thay đổi dễ dàng bộ dao có hình dạng và kích thước khác nhau, cho phép
người sử dụng linh hoạt trong thay đổi về phương án công nghệ phù hợp với từng loại sản
phẩm cụ thể. Đặc biệt là kinh tế hơn hẳn so với máy nghiền côn về mặt vốn đầu tư thiết bị
tính trên một đơn vị sản phẩm
Với các đặc điểm chiếm ưu thế hơn hẳn về phương diện kỹ thuật cũng như về tính
kinh tế của máy nghiền đĩa so với các loại máy nghiền khác, cho phép ta lựa chọn một
phương án tối ưu về công nghệ nghiền bột mỳ trên máy nghiền đĩa. Sự lựa chọn thông minh
này đã và đang phát huy trên nhiều dây chuyền thiết bị hiện đại trong nước cũng như ở nước
ngoài. Bột mỳ sau khi nghiền địi hỏi phải có độ mịn cao, đạt tiêu chuẩn chính vì đó việc lựa
chọn máy nghiễn đĩa là hồn tồn hợp lý. Trong báo cáo này e xin trình bày về đề tài “ Tính
tốn thiết kế máy nghiền đĩa nghiền bột mỳ năng suất 100kg/h)

21


CHƯƠNG 3

TÍNH TỐN THIẾT KẾ

3.1 Ngun tắc chà xát vỡ

Ngun tắc làm việc này chỉ dùng cho nghiền thô, nguyên liệu nghiền khơng có dầu.
Máy làm việc theo ngun tắc này còn gọi là máy xay kiểu thớt. Để tăng khả năng nghiền
của đĩa, tăng khả năng vận chuyển bột ra khỏi khe nghiền và tăng điều kiện thơng gió…
người ta thường gia công mặt đĩa thành các vành, các rãnh chìm có profin tam giác trên 2
mặt đĩa Hình 1 và Hình 2 .
Xét trạng thái của 1 cục vật liệu nằm trong khe nghiền giữa 2 mặt đĩa nghiền. Cục vật
liệu m đang ở vị trí gặp nhau của 2 rãnh ab của đĩa quay nằm trên và cd của đĩa đứng im
nằm dưới trong 1 máy nghiền đĩa có trục quay thẳng đứng trong Hình 3. Áp lực của các rãnh
lên cục vật liệu m được ký hiệu là P và P1, gọi f là hệ số ma sát của cục vật liệu trên bề mặt
đĩa thì f = tg, với  là góc ma sát. Dưới tác dụng quay của đĩa trên, cục vật liệu sẽ chuyển
dịch ra mép đĩa dọc theo rãnh cd nếu  > 2 (trong đó,  là góc tạo bởi 2 tiếp tuyến của hai

22