آرد مادهٔ پودر مانندی است که از دانهٔ غلات به ویژه گندم یا سایر مواد نشاسته‌ای بدست می‌آید. بیشتر آرد را از آسیاب نمودن دانهٔ گندم می‌سازند؛ ولی از دانهٔ ذرت، گندم سیاه یا (چاودار)، جو، نخود و برنج هم آرد ساخته میشود و یکی از اجزای مهم در پخت غذاها به‌شمار می‌آید.
گندم از قدیمی‌ترین و پرمصرف‌ترین گیاهان زراعی جهان میباشد، بطوریکه از سالیان بسیار دور و قبل از آنکه بشر به موارد مصرف سایر گیاهان از نظر تغذیه پی‌ببرد مهمترین منبع غذایی برای آنان بوده است. اهمیت گندم بیشتر مربوط به خواص فیزیکی و شیمیایی موادی است که دانه آن را تشکیل میدهد. پروتئین گندم از لحاظ غذایی فوق العاده پر انرژی است بخصوص سبوس آن که دارای پروتئین زیادی است و نیز شامل ویتامین‌های مختلفی از جمله ویتامین‌های گروه« B- E- C-A » میباشد. در کل گندم دارای سه بخش کلی آندوسپرم (آردینه)، پوسته و جوانه (جنین یا گیاهک) میباشد.
آندوسپرم بزرگترین عضو دانه گندم است و ۸۰ تا ۸۳ درصد وزن و ۶۵ تا ۸۵ درصد حجم کل دانه گندم را تشکیل میدهد. این قسمت عمدتا شامل پروتئین (۷۰ درصد پروتئین دانه) و نشاسته میباشد.
لایه پوسته که بیرونی‌ترین لایه است حدود ۵/۱۴ درصد وزن کل دانه را تشکیل داده و خود به لایه‌های نازک‌تری تقسیم میشود که به طور جزئی یا کامل آندوسپرم و جوانه را احاطه کرده‌اند. لایه پوسته وظیفه محفاظت از مغز دانه را به عهده دارد و کنترل کننده میزان جذب آب نیز میباشد. لایه پوسته دارای فیبر، مواد معدنی (۷ درصد مواد معدنی دانه) و پروتئین (۴ درصد پروتئین دانه) است. این لایه ۱۲ درصد ویتامین B6 دانه گندم را نیز به خود اختصاص داده است.
جوانه محل رویش دانه میباشد که شامل اجزایی از گندم جوان میباشد و حدود ۵/۲ درصد وزن دانه را تشکیل میدهد. این بخش حاوی ویتامین‌ها، چربی و مواد قندی است. این قسمت به دلیل چرب بودن محتوای آن نسبتا سریع فاسد میشود. پرز یا کُرک یک دسته موهای نازک می‌باشند و بخش بالایی دانه را تشکیل میدهند.
دانه گنـــــدم شامل قسمت آردی (نشاسته‌ای)، سبوس و پوسته گنـــدم است. چربی و ویتامین‌های گندم در جوانـــــــه و پوسته‌های گندم و مواد معدنی مانند آهن ، کلسیم در پوسته گندم قرار دارد. به هنگام آسیاب کردن گندم جوانه و بخشی از پوسته یا سبوس گنـــدم از قســـمت آردی جدا میشود.
آرد گندم با توجه به میزان سبـــــوس آن درجه بندی میشود که عبارتند از آرد قنادی، آرد ستاره ، آرد سبوس گرفته و آرد کامل. هر آردی مصرف خاصی دارد که آرد کامل به سبب داشتن سبوس زیاد قهوه‌ای رنگ بوده و نسبت به آردهای دیگر از نظر داشتن ارزش غذایی بالاتر از اهمیت بیشتری برخوردار است.
انواع آرد گندم از نظر مقدار گلوتن با هم تفاوت دارند. آردی که برای تهیه‌ی نان از آن استفاده میشود، معمولاً میزان گلوتن بالایی دارد و همین امر باعث میشود که استحکام نان در کنار تردی آن حفظ شود و نان شکل خود را حفظ نموده و خرد نشود.
آردهایی که گلوتن موجود در آنها کمتر است نرم‌تر بوده و محصول آنها هم بسیار ترد و آسیب پذیر میباشد، همانند آردهایی که در تهیه‌ی انواع کیک و شیرینی از آنها استفاده میشوند کمترین میزان گلوتن را داشته و همین مسئله سبب تردی و شکننده بودن برخی انواع شیرینی میشود. آردهایی که در تهیه‌ی پاستا از آنها استفاده میشود، معمولاً گلوتن بیشتری نسبت به آردهای کیک‌پزی دارند. آرد چند منظوره آرد گندمی است که میزان گلوتن آن متوسط میباشد. از این آرد برای تهیه‌ی انواع نان، کیک یا شیرینی در مصارف خانگی استفاده میشود.
بنیاد آرد را نشاسته می‌سازد که خود، یکی از پیچیده‌ترین گونه‌های هیدرات کربن میباشد. هنگامی که این آرد را با آب مخلوط می‌کنیم، گونه‌ای پروتئین پیچیده به نام گلوتن ساخته میشود. وجود گلوتن به خمیر ویژگی کشسانی میدهد و میتوان آن را به هر ریختی در آورد. همین ویژگی گلوتن، سبب میشود که گازهای فراور، درون خمیر به‌جا بمانند و بودن این گازهاست که سبب تردی و حالت اسفنجی فراورده پایانی میگردد. این ویژگی آرد گندم در پخت نان و کیک بسیار برجسته‌است.
فرآیند تولید آرد به روش والسی
فرایند تولید آرد دارای پیچیدگیهای خاص خود میباشد ولی در اینجا سعی شده است فرایند تولید آرد به زبان ساده بیان گردد. مهمترین بخش در فرایند تبدیل گندم به آرد فرایند آسیاب میباشد 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 میباشد در یک کارخانه آرد ابتدا گندم ها توسط کامیون ها و تریلرهای حمل گندم عمدتاً از سیلوهای شرکت بازرگانی دولتی ایران و یا مقدار محدودی گندم آزاد خریداری شده خود آنها به کارخانه منتقل شده و سپس کامیون ها و تریلرها توسط باسکولی که در درب ورودی قرار دارد وزن می گردند.
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 میشود. کامیونها نیز جهت تخلیه برروی کمپرسی قرار گرفته و گندم آنها براحتی تخلیه میگردد. در انتهای کار یکی از کارگران وارد کامیون شده و گندم باقی مانده را توسط جارو تماماً خارج مینماید. کامیونها مجدداً توزین شده و از اختلاف وزن اولیه کامیون حاوی گندم و کامیون خالی وزن گندم محاسبه میگردد.
گندم ها برروی بخش دریافت که به صورت توری فلزی با منافذ درشت هستند و بر روی زمین قرار دارند ریخته میشوند و با عبور از توری و آهن گیر و الکهایی با منافذ درشت ناخالصیهای درشت و فلزات آن جدا میگردد. گندم پیش بوجاری شده توسط نقاله و الواتور به سیلوها برده شده و ذخیره میشود و سپس توسط نقاله به سالن تولید هدایت میگردد 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 میباشد و سپس گندم مخلوط و یکنواخت میگردد و به مرحله نم زنی وارد میشود؛ گندم در دو مرحله نم زنی و به مدت 24 تا 32 ساعت داخل سیلو می ماند تا رطوبت در لایه های مختلف گندم نفوذ کند و در نهایت گندم با رطوبت مطلوب وارد مراحل آسیاب میشود. آسیاب ها معمولاً به جز تعداد محدودی که چکشی هستند از والسهای مختلف تشکیل شدهاند و گندم در این قسمت مرحله به مرحله آسیاب و خرد میگردد و پوسته آن نیز به تدریج از آرد جدا میشود.
بر اساس درصد سبوس باقی مانده در آرد و نیز اندازه ذرات آن، آردهای مختلفی تولید شامل آرد نول، ستاره، آرد سبوس گرفته و آرد بدون سبوس تولید میشود. آردهای تولیدی توسط نیروی باد به سیلوهای ذخیره محصول منتقل میگردد و جهت کیسه گیری به این قسمت منتقل شده و کارگران آنجا به کمک قیفی که مجهز به سنسور اندازه گیرنده وزن آرد میباشد، کیسه های 20 کیلویی را پر میکنند و سپس درب کیسه ها دوخته شده و تاریخ می خورند و توسط کانالی به بخش انبار هدایت میشوند و همچنین امکان دارد که آرد به صورت فله عرضه گردد در این صورت آرد از سیلو ها به بونکر های 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 میباشد:
1- ذخیره سازی گندم
2- بو جاری و تمییز کردن افت و نا خالصیهای گندم
3- فرآیند آسیاب کردن گندم
1- 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 میباشد. گندم هایی که بدین ترتیب خریداری می گردند به تدریج به سیلوهای شهرستان ها فرستاده شده و در آنجا ذخیره میشوند. این مخازن و انبارهای ذخیره گندم به سه دسته تقسیم می گردند که عبارتند از:
1. 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 میباشد.
2. انبارها اسکلت فلزی: اسکلت این نوع انبارها را پروفیل آهنی تشکیل میدهد که به وسیله صفحات فلزی پوشانده شدهاند.
این انبارها به منظور انبار نمودن موقت غله خریداری شده و در نقاطی که ظرفیت سیلوهای موجود کفاف ذخیره غله را نداشته باشند.
3. 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 میشود. هر سیلو متشکل شده از چند سلول یا کندو که میتواند به صورت سقف باز یا بسته و در کف مسطح و یا به منظور تخلیه قیفی شکل باشد. ارتفاع سیلو میتواند زیاد یا کم و مقطع هر کندو ممکن است به شکل دایره، مربع، مربع مستطیل و یا چند ضلعی باشد. کندوها میتوانند به صورت جدا از یکدیگر و یا متصل به هم ساخته شوند. ظرفیت سیلوها بر اساس نوع و تعداد کندو ها تغییر میکند.
تاسیساتی که به طور معمول در سیلوها وجود دارند عبارت اند از تجهیزات توزین، تخلیه، حمل و نقل، بوجاری (شامل مگث یا دستگاههای جدا کننده قطعات فلزی)، 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 میشوند که شامل:
• سیلوهای بتنی
• سیلو های فلزی
• سیلو های نیم کره ای (گنبدی)
استفاده از سیلو های فلزی برای نگهداری غلات در ایران کمتر متداول است، در صورتی که هزینه و زمان نصب آنها به مراتب از سیلو های بتنی ارزان تر است و سریع تر انجام میشود. سیلو های فلزی از به هم پیوستن ورقه های گالوانیزه از پیش ساخته شده تهیه میشوند. سیلو های فلزی پیچ و مهره ای و سیلو های جوشی دو نوع از سیلو های فلزی می باشند که به آسانی قابل اتصال به یکدیگر و نیز جابجایی می باشند.
چون ورقه های بدنه موجدار است، فشار وارده از داخل و یا خارج را به خوبی تحمل میکند و به علت گالوانیزه بودن نیازی به رنگ آمیزی سالیانه ندارد. هر دو نوع سیلو های فلزی، امکان بارگیری و تخلیه و ضد عفونی غلات به آسانی فراهم میباشد. ظرفیت این سیلو ها از چند تن تا چند صد تن میتواند باشد. سیلوهای نیم کره ای نیز با مکانیزم خاصی ساخته میشوند و چون فشار وارده بر بدنه ها به جهت شکل کروی به حد اقل می رسد و ظرفیت این سیلوها نیز میتواند تا چند صد تن برسد، ممکن است در آینده به جای سیلوهای بتنی فعلی به کار برده شود.
1. ذخیره سازی گندم در فضای باز
2. ذخیره سازی غلات به شیوه تخلیه هوا
قسمت های مختلف یک سیلو:
1. کانوایر زنجیری: این سیستم برای جابجایی حبوبات در روی سطح زمین بکار میرود. کانوایر زنجیری از فولاد با درجه سختی بالا تهیه گردیده است. با نصب رکابهای پلاستیکی در کانوابر زنجیری تمامی اصطکاک های درونی دستگاه کاهش یافته و در عوض به میزان قابل ملاحظه ای موجب افزایش ظرفیت کانوایر می گردند. این تجهیزات بر اساس ظرفیت مورد نیاز متقاضی ساخته میگردند.
2. الواتور پیمانه ای: این تجهیزات برای جابجایی حبوبات در مسیرهای عمودی و بر اساس ظرفیت مورد نیاز متقاضی ساخته و استفاده میشوند. تسمه های لاستیکی دارای قابلیت حمل بالا بوده و پیمانه ها باید از جنس پلاستیک یا فلزی باشند. بخشهای فوقانی و تحتانی الواتور طوری ساخته شدهاند که جهن سرویس دستگاه به راحتی قابل تفکیک و باز شدن بوده و تعویض پولی یا قرقره های دستگاه به سهولت امکان پذیر میباشد. همچنین محفظه دستگاه در برابر گرد و غبار و رطوبت عایق بنی مناسب گردیده است.
3. حلزونی: این تجهیزات برای جابجایی بر روی مسیرهای شیبدار و عمودی بر اساس ظرفیت مورد تقاضا استفاده می گردند. محفظه این تجهیزات به دو صورت یو شکل و لوله ای شکل می باشند.
4. سکوهای فوقانی: سکوهی فوقانی که توسط دیوارهای کناری و مرکز سیلو مهار گردیده اند، تجهیزات انتقال موارد یا حبوبات را بر روی خود در بخش بالایی سیلو مستقر کرده اند. در سکوهای فوق از عمل گالوانیزاسیون گرم به منظور ایجاد پوشش محافظ در برابر خوردگی انجام پذیرفته است.
5. تقسیم کننده: حبوبات توسط این سیستم از یک منطقه به چندین منطقه توسط کانالها و مجراهای پخش تقسیم گردیده و بنا به ظرفیت طراحی و ساخته میشوند. این تقسیم کننده ها توسط سنسورهای ضد غبار کنترل و فرمن گرفته میشوند.
6. شیر موتوری کشویی باز و بسته: این وسیله بر روی تجهیزات مواد به منظور کنترل میزان جریان حبوبات نصب می گردند.
7. پاروهای جاروب کننده کف: پاروهای کف توسط یک مارپیچ حبوبات کف سیلو را جاروب و به مرکز سیلو هدایت میکنند. دو گونه از پاروهای جاروب کننده کف موجود میباشد. سیار و غیر سیار، نوع سیار آن توسط گیربکس کاهنده گردیده و مجهز به یک وسیله الکتریکی ضد تاب خوردگی و پیچ خوردگی کابل میباشد.
8. مارپیچ تخلیه مواد: مارپیچ تخلیه مواد جهت هدایت حبوبات از داخل به بیرون سیلو می باشند. مارپیچ تخلیه مواد در داخل محفظه دیگری بر روی فونداسیون سیلو مستقر گردیده قرار می گیرد. محفظه ها شامل یک محفظه مرکزی و دو محفظه میانی می باشند. عمل تخلیه مواد از طریق مارپیج دال محفظه ها به کمک پاروهای داخل سیلو صورت می پذیرد.
9. برج الواتورها: سازه های فولادی جهت نگهداری و مهار الواتورهای عمودی و مرتفع ساخته شدهاند. سازه های مذکور می بایست توسط گالوانیزاسیون گرم به منظور ایجاد پوشش محافظ در برابر خوردگی نیز آبکاری شده باشند. سازه های مذکور در کنار سکوهای تقسیم کننده ها و تا بالای الواتورها قرار میگیرد.
10. سیستم اتوماتیک: تمامی تجهیزات مذکور دارای قابلیت کارکرد و کنترل توسط اتوماتیک پی- ال- سی می باشند. توسط این سیستم کلیه کراحل کنترل و ثبت دما، نمایش و کنترل سطح مواد، عملیات هوادهی و جابجایی و انتقال مواد و گزارش گیری و عیب یابی به صورت تمام اتوماتیک صورت می پذیرد.
11. سیستم هوادهی: حبوبات داخل سیلو به منظور نگهداری دراز مدت باید هوادهی شوند. در این سیستم درون سیلو توسط هوای پر فشار بوسیله فنهای رادیال هوادهی میشود. هوا از میان حبوبات عبور کرده و توسط خروجیهای تهویه تعبیه شده بر روی سقف سیلو به محیط خارج تخلیه میگردد.
12. نمایشگر کنترل سطح: سطح حبوبات در داخل سیلو توسط سنسور هایی ثبت و اعلام می گردند. این سیستم قابل اتصال به P.L.C یا کامپیوتر میباشد. (سیستم اتوماتیک)
13. سیستم نمایشگر دما: توسط ترمومتر دمای حبوبات داخل سیلو در کلیه سطوح قابل ثبت و اعلام میباشد. صفحه نمایش به دو صورت ثابت و مرکزی و یا سیار قابل استفاده میباشد. این سیستم قابل اتصال به سیستم اتوماتیک و خودکار میباشد.
14. خوراک فشرده آسیاب: این خوراک فشرده آسیاب شده جهت مصارف مزارع و گاوداری ها قابل مصرف می باشند.
15. سکوی تخلیه کامیون: سکوهای تخلیه کامیون با جکهایی به ظرفیتهای گوناگون میباشد. در سیستم انبار و ذخیره سازی حبوبات این سکوها قابلیت بلند کردن و نگهداشتن کامیون تا وزن 40 تن به صورت مایل به منظور تخلیه آسان و سریع را دارا میباشد.
2- بو جاری و تمیز کردن افت و نا خالصیهای گندم
1- جدا کردن ناخالصی ها
• بذر علفهای هرز، دانه غلات دیگر، باقیمانده گیاهانی مانند کاه و کزل
• موادی که منشاء حیوانی دارند مانند فضولات و باقیمانده حشرات
• مواد معدنی، گل و لای، گرد و خاک، سنگ ریزه، قطعات فلزی گوناگون
• سایر نا خالصی ها مانند پارچه، کاغذ، اشیاء پلاستیکی، نخ
نا خالصیهای مذکور با دانه های آسیب دیده، دانه های لاغر و چروکیده و دانه های شکسته را screening نامند در اروپا Besatz و در آمریکا ِخنشلث گفته میشود. نا خالصیهای 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 میکنند و بر عکس برخی موجب رنگبری آرد میشوند.
بعلاوه سنگ ریزه و قطعات فلزی موجب خرابی دستگاهها و خطر آتش سوزی کارخانه میشوند. نا خالصیهایی مانند گل و گرد و خاک، مو و مانند اینها که به دانه چسبیده اند توسط شستشو جدا میشوند. نا خالصیهای دیگر با توجه به اینکه در مقایسه با گنم دارای ابعاد، شکل، سرعت پرتاب در برابرجریان هوا، وزن مخصوص، ویژگیهای مغناطیسی و الکترواستاتیک، رنگ، ناصاف بودن سطح، متفاوت هستند میتوان بر اساس عوامل فیزیکی گوناگون از محصول جدا نمود.
2- 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 10 لیتر آب به ازاء هر کیلو گرم گندم لازم است و پس از این عمل گندم به دستگاه سانتریفیوژ مخصوص بنام Whizzer و مقداری از آب اضافی آن حذف میشود. در طی این عمل رطوبت گندم حدود 3% افزایش مییابد بنابراین شستشو دادن گندم پیش از آسیاب کردن برای گندم های خشک مناسب است زیرا عمل مشروط کردن بعدی آن راحت تر انجام میشود.
3- 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 میشود و بیشتر در کشور های 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 میشود برای هر نوع نا خالصی سرعت جریان هوا متفاوت و قابل تنظیم است بعلاوه میتوان با عبور دانه ها از بین صفحات سمباده ای شرایطی فراهم نمود که آلودگیهای سطح دانه ساییده شده و بر طرف شود.
• الک جدا کننده: ناخالصیهای کوچکتر و یا بزرگتر از گندم را بوسیله الک های مخصوص جدا میکنند 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 میکنند. 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 میشود که از این سوراخ ها عبور کرده و روی الک بعدی جمع میشوند.
• صفحه و سیلندر: نا خالصیهای بلند تر یا کوتاه تر از دانه گندم که دارای قطر مساوی آن باشند را میتوان 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 میتواند 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 خالصیهای بلند تر مثل جو و چاودار به کار میرود.
• جدا کردن بذر علف های هرز: برای جدا کردن ذراتی که دارای شکل متفاوت نسبت به گندم هستند میتوان 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
• آسپیراتور: 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 میتوان 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 میشود و گندم تمییز شده از داخل استوانه خارج میشود
• آهن گیر: وجود ذرات و قطعات فلزی در گندم موجب آسیب به غلطک ها و ایجاد جرقه و در نتیجه آتش سوزی میشود به همین جهت در مسیر حرکت گندم و در چند جا آهن ربا برای جذب آنها قرار داده میشود تا با اطمینان کامل از توده گندم حذف شود.
• شن گیر: برای جدا کردن شن از جداکننده لرزشی با جریان مکنده هوا از بالا استفاده میشود. 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 ناخالصیهای هم وزن و سنگین تر از آن به طرفین منتقل میشود
• جدا کننده الکترونیکی: این دستگاه مخلوط گندم و نا خالصیهای مختلف را بر اساس هدایت الکتریکی آنها از همدیگر جدا میکند در حال حاضر استفاده از این دستگاه در کارخانه های آرد سازی ایران مرسوم نمیباشد
3- فرآیند 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 میرود و ذرات پوسته و جوانه در آرد باقی نمیماند، در نتیجه قابلیت نگهداری آرد طولانی تر میشود.
در عمل اندازه آرد باید 140 میکرون باشدالبته 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 2 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 شدهاند. این مواد در انگلستان Wheat feed و در آمریکا Mill feed گفته میشود. که در تغذیه حیوانات از آن استفاده میشود.
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 بهرهبرداری 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 فرآوردهها مطلوب نمیباشد. به همین دلیل از آسیاب های غلطکی برای تولید انواع آرد استفاده میشود.
• مشروط کردن گندم: مشروط کردن در درجه اول برای بهبود ویژگیهای فیزیکی دانه هنگام آسیاب کردن و سهولت جدا شدن پوسته از آندوسپرم صورت می گیرد که لایه خارجی آن ترد و شکننده است و لایه داخلی محکم و چسبیده به آندوسپرم اما همزمان با این کار گاهی ویژگیهای پخت محصول هم بهبود مییابد عمل مشروط کردن در اصل عبارت است از:
1. تعدیل مقدار رطوبت و پخش یکنواخت آن در تمام دانه های محصول
2. پوسته گندم اگر مشروط کردن مطلوب باشد سفت، محکم و الاستیک میشود ولی اتصال آن به آندوسپرم شل میشود در نتیجه جدا شدن پوسته از دانه سریع تر و راحت تر انجام میگردد. از مهمترین عوامل موثر در مشروط کردن گندم دما، رطوبت، مقدار هوا و زمان را میتوان نام برد.
تاثیر رطوبت: خرد کردن گندم و الک کردن آرد حاصل از آن تحت تاثیر مقدار رطوبت محصول قرار می گیرد. به طور کلی هر قدر مقدار رطوبت محصول افزایش یابد از قابلیت شکنندگی پوسته کاسته شده و بر میزان سفتی و سختی آن افزوده میگردد بعلاوه از میزان چسبندگی بین پوسته و آندوسپرم هم کاسته میشود و بر عکس سفت و الاستیک میشود و بنابراین آندوسپرم به راحتی از پوسته جدا میشود.
از طرفی هر چه رطوبت آرد خارج شده از آسیاب بیشتر باشد الک کردن آن سخت تر است بنابراین باید تعادل بین این عوامل ایجاد کرد و رطوبت را به حدی رساند که از هر نظر مطلوب باشد. این مقدار در گندم های مختلف متفاوت است از حدود 14- 18 % میباشد. با افزایش دما سرعت انتقال رطوبت نیز بالا میرود (دما 46 درجه سانتیگراد) و همچنین باعث بهبود خواص نانوایی آرد (بالا تر از 46 درجه سانتیگراد )حاصل میشود. برای دادن دما از رادیاتور هایی که آب گرم در داخل آنها جریان دارد و یا از هوای داغ و مرطوب در سیلو های مخصوص استفاده میشود
• مکانیسم عمل مشروط کردن: عمل مشروط کردن شامل عوامل فیزیکی، شیمیایی، فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی زیر میباشد: انقباض و انبساط دانه: دانه در اثر افزایش رطوبت باد میکند و اگر دما هم بالا تر رود ابعاد آن هم کمی زیاد میشود بر عکس هنگام خشک کردن و سرد کردن دانه منقبض میگردد. در چنین شرایطی آندوسپرم می شکند، رطوبت گندم به 2 شکل آزاد و رطوبت در ترکیب دانه است که ممکن است بوسیله باند های شیمیایی به سایر اجزاء دانه بویژه پروتئین متصل باشد و در درجه هیدراتاسیون پروتئین ها در ویژگیهای پخت موثر است بعلاوه فعالیتهای آنزیماتیک هم تابعی است از رطوبت، دما و زمان
• روشهای مشروط کردن
1. مخلوط کردن گندم مرطوب و خشک: در این حالت رطوبت هر دو به حال تعادل در می آید. این روش ابتدایی دارای معایبی میباشد مدت آن طولانی بوده و دوم آنکه پوسته دانه های مرطوب از آندوسپرم آنها خشک تر است و تبادل رطوبت کامل انجام نمیشود. در عمل کمتر از این روش استفاده میشود.
2. مشروط کردن با هوای سرد: در این روش مقداری رطوبت که به رطوبت اولیه گندم بستگی دارد و متغیر است، به دانه های خشک اضافه کرده و آنها را بهم می زنند تا رطوبت جذب شود. برای تسریع در عمل جذب میتوان از مواد افزودنی مانند Aerosol O.T. و بیکربنات سدیم استفاده نمود. زمان عمل تابع سختی دانه است.
3. مشروط کردن گرم: در این مورد زمان مشروط کردن را به کمک دما از 1-3 روز در مشروط کردن سرد به 1.5-1 ساعت کاهش میدهند. دمای مناسب این روش 46 درجه سانتیگراد است و نباید از 46 بیشتر شود. چون موجب اثرات سویی بر ویژگیهای دانه و آرد حاصل از آن میشود.
4. مشروط کردن داغ: دمای عمل حدود 60 درجه است و زمان عمل باز هم کاهش مییابد اما در این روش ویژگیهای پخت تحت تاثیر قرار می گیرد. بنا بر این کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.
5. مشروط کردن توسط بخار: این روش از نظر انتقال رطوبت به داخل دانه به مراتب مناسبتر است بعلاوه در این روش بازدهی آرد و میزان بهبود ویژگیهای آن نیز افزایش مییابد.
مراحل مختلف فر آیند آسیاب کردن عبارتند از: خرد کردن دانه و الک کردن
1. سیستم آسیاب غلطکی: 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 میشوند. در هر مرحله خرد کردن، مقداری از موادی که Grind گفته میشود 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.
2. غلطک ها: شامل 3 گروه هستند: غلطک های خرد کننده که دارای شیار های گود و درشت هستند، غلطک های ساینده که دارای شیار های کوچکتر از غلطک های خرد کننده هستند و غلطک 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 میکنند. غلطک های خرد کننده به صورت جفت جفت قرار دارند که دانه گندم در فاصله بین آنها قرار گرفته و خرد و نرم میشوند.
هر غلطک به شکل استوانه ای است به قطر 4/25 cm، و طول 6/101 cm. در سیستم های انگلیسی شیار ها 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 میکنند اختلاف سرعت غلطک ها 2.5 به 1 است و سرعت غلطک ها 280 تا 450 دور در دقیقه است. تعداد شیار ها در غلطک اول 10 تا 12 شیار در هر اینچ و در غلطک چهارم 28 شیار در هر اینچ است.
3. الک کردن: 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 را plan 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 4-5 اندازه متفاوت است که با توجه به هر مرحله خرد کردن انتخاب میشود و یا با توجه به آرد مورد نظر به کار برده میشود. مخلوطی که باید الک شود به وسیله جریان هوا بر روی این سیستم ریخته میشود و در اثر نوسانات و حکات مکانیکی و وزن، ذرات از سوراخهای آن عبور کرده و ذرات کوچکتر از چند الک عبور کرده و به محل جمع آوری آرد میرود و ذرات درشت بر روی الک باقیمانده و به قسمتهای دیگر منتقل میشوند 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 الک Mesh میباشد که دارای استانداردهای مختلفی است و متداول ترین آنها Tyler Standard است، که در آن تعداد سوراخ های الک به ازای هر اینچ مربع 200 عدد است و قطر سیمی که الک بوسیله آن بافته شده، 0.0021 اینچ و اندازه دهانه سوراخ های Aperture آن 0.0029 اینچ است. در بیشتر موارد جوانه در مرحله سوم الک کردن به طور کامل از آرد جدا میشود، در غیر این صورت در مراحل بعدی بیش از حد نرم شده و جدا کردن آن مشکل میشود.
4. دستگاه تصفیه کننده: 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 50 میکرون هستند، ذرات پروتئین دارای شکل نا منظم و کوچک حدود 20 میکرون هستند و ذرات نشاسته و پروتئین بهم چسبیده بزرگتر هستند. دستگاه شامل یک الک طویل میباشد که با زاویه کمی نسبت به سطح زمین به طور مورب قرار گرفته و دارای یک هود یا سرپوش است.
الک تصفیه کننده دارای 4 قسمت است که اندازه سوراخ های آن به ترتیب از بالا به پائین درشت تر میشود. ذرات سبک در ظروف مخصوصی جمع آوری میشوند 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 میشوند 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 میشود
5. غلطک های ساینده: سطح استوانه ای آن دارای شیار های بسیار ریزی است به نحوی که در هر cm آن 20 شیار قرار دارد تعداد غلطک های این سیستم 2 تا 4 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.
پس از اتمام کار از محصول نهایی نمونه برداری شده وجهت اطمینان از صحت کار تولید ،نمونه را به واحد کنترل کیفی انتقال می دهند تا آزمایشات مربوطه بر روی نمونه صورت پذیرد .
در واحد کنترل کیفی بر روی نمونه آرد آزمایشاتی نظیر شیمیایی ومیکروبی صورت می پذیرد که آزمایشات شیمیایی شامل رطوبت ، گلوتن ،PH ، خاکستر ،خاکستر غیر محلول در اسید ، اسیدیته ، پروتئین ، دانه بندی واز همه مهمتر آزمون غنی سازی آرد صورت می پذیرد
آزمون رطوبت جهت صحت مناسب بودن رطوبت آرد تولیدی بر اساس استاندارد ملی شماره 1 – 103 انجام می گردد.
چنانچه رطوبت محصول بالاتر از حد مجاز باشد سبب کپک زدگی وکلوخه شدن محصول در کیسه ها می شود .
آزمون گلوتن ، گلوتن بخشی از پروتئین های موجود در آرد می باشد که این آزمون جهت اطمینان از کیفیت آرد تولیدی جهت مصرف وتهیه خمیر مناسب می باشد .چنانچه پایین تر از حد مجاز باشد سبب پاره شدن خمیر تهیه شده در نانوایی می گردد.
آزمون PH ،این آزمون میزان اسیدی وقلیایی بودن آرد مورد نظر رادر بردارد که بازده آن بر اساس استاندارد ملی 5/6 -6/5 می باشد.
آزمون خاکستر ، جهت تعیین میزان مواد آلی ومعدنی موجود در آرد این آزمون انجام می پذیرد.
آزمون خاکستر غیر محلول در اسید، میزان شن وماسه موجود در آرد را نشان می دهد .چنانچه دستگاه شن گیر به طور کامل کار نکند دراین آزمون، میزان شن وماسه وارد شده به آرد را مشخص می کند.
آزمون اسیدیته: مشخص کننده کهنگی آرد تولیدی می باشد.
آزمون پروتئین : مشخص کننده میزان پروتئین موجود در آرد بر اساس استاندارد ملی می باشد .
دانه بندی : ذرات آرد تولیدی با توجه به عبور از الکهای استاندارد ،در صورت نا مناسب بودن ذرات از نظر نرمی یا زبری توسط این آزمون مشخص می گردد.
آزمون SPOT TEST یا غنی سازی
غنی سازی آرد به عنوان شیوه ای موثر برای تامین ریز مغذیها، به عبارتی غنی سازی مواد غذایی (FORTIFICATION ) عبارت از افزودن یک یا چند ماده مغذی به غذای مصرفی متداول روزانه می باشد.
هدف اصلی غنی سازی ،رساندن یک یا چند ماده مغذی به طور دایم وبه میزان معین به افراد جامعه ای است که در معرض کمبود این مواد قرار دارند . غنی سازی مواد غذایی با ریز مغذیها در مقایسه با سایر راهکارهای پیشگیری وکنترل کمبود ریز مغذیها ،به عنوان ارزانترین وموثر ترین راه برای کاهش شیوع کمبود ریز مغذیها در جامعه مطرح است ودر بلند مدت می تواند به صورت پایدار موجب ارتقاء وضعیت ریز مغذیها در افراد جامعه شود . محصولات غنی شده ریز مغذیها ی مورد نظر را به طور ثابت وبا میزان معین در اختیار افراد جامعه گذارده و نیازآنان را تامین می نماید.
ریز مغذیها ( MICROINOTIENT)به مواد مغذی اطلاق می گردد که گرچه به مقدار بسیار کم مورد نیاز بدن هستند ولی برای حیاتی بدن ضروری می باشند وشامل املاح از جمله ید ،آهن ، کلسیم ،روی وویتامین ها هستند .
برنامه ریزی غنی سازی آرد در کشور،ارتقاء سطح سلامت جامعه بویژه گروه آسیب پذیر از طریق تامین ریز مغذیها ضروری می باشد ،در برنامه غنی سازی سطح مطلوب آهن اضافه شده به عوامل مختلفی نظیر شیوع فقر آهن ،نوع رژیم غذایی ،سهم غلات در رژیم غذایی ودسترسی آهن مورد استفاده بستگی دارد.
حداقل مقدار آهن که باید به شکل فروسولفات یا فرو فومارات به آرد سفید افزوده شود ،25 PPM است .
این مقدار آهن افزوده شده سبب می شود که سطح آهن موجود در آرد گندم کامل یعنی 35PPM برسد.(البته این میزان به واریته گندم ومقدار آهن موجود در آن نیز بستگی دارد ) از جمله اهداف اختصاصی غنی سازی آرد پیشگیری وکنترل کم خونی ناشی از فقر آهن واسید فولیک می باشد .
آزمایشات میکروبی نظیر (شمارش کلی باکتریها ، کپک ، کلسترید یوم پرفرانژنس )برروی محصول تولیدی انجام می پذیرد .
