Getreide durchläuft viele Schritte und Prozesse, um für den menschlichen Verzehr vorbereitet zu werden. Die wichtigsten Schritte sind: Sammlung, Konsolidierung und Lagerung in Getreidesilos; Mahlen zu einem Zwischenprodukt wie Stärke oder Mehl; und Verarbeitung zu Fertigprodukten wie Brot, Müsli oder Snacks.
Getreidesammlung, Konsolidierung und Lagerung
Getreide wird auf Farmen angebaut und zu Getreidesilos transportiert. Der Transport erfolgt per LKW, Bahn, Binnenschiff oder Schiff, je nach Lage des Betriebes und Größe und Art des Elevators. Getreidesilos werden zum Sammeln, Klassifizieren und Lagern landwirtschaftlicher Produkte verwendet. Körner werden nach Qualität, Proteingehalt, Feuchtigkeitsgehalt usw. getrennt. Getreideheber bestehen aus Behältern, Tanks oder Silos mit vertikalen und horizontalen Endlosbändern. Vertikale Bänder haben Becher, um das Getreide zu Waagen zu transportieren, und horizontale Bänder, um das Getreide in Behälter zu verteilen. Behälter haben Ausläufe an den Böden, die Getreide auf einem horizontalen Band ablegen, das das Produkt zu einem vertikalen Band zum Wiegen und Transport oder zur Rückkehr zur Lagerung befördert. Aufzüge können Kapazitäten haben, die von nur wenigen tausend Scheffel bei einem Landaufzug bis zu Millionen von Scheffel bei einem Terminalaufzug reichen. Während sich diese Produkte zur Verarbeitung bewegen, können sie viele Male durch Aufzüge mit zunehmender Größe und Kapazität gehandhabt werden. Wenn sie bereit sind, zu einem anderen Aufzug oder einer anderen Verarbeitungsanlage transportiert zu werden, werden sie entweder auf Lastwagen, Waggons, Binnenschiffe oder Schiffe verladen.
Getreidemahlen
Mahlen ist eine Reihe von Vorgängen, bei denen Körner gemahlen werden, um Stärke oder Mehl herzustellen, am häufigsten aus Weizen, Hafer, Mais, Roggen, Gerste oder Reis. Das Rohprodukt wird gemahlen und gesiebt, bis die gewünschte Größe erreicht ist. Typischerweise umfasst das Mahlen die folgenden Schritte: Rohkorn wird an einen Mühlenaufzug geliefert; Getreide wird gereinigt und zum Mahlen vorbereitet; Getreide wird gemahlen und nach Größe und Kornanteil getrennt; Mehl, Stärke und Nebenprodukte werden für den Verbrauchervertrieb verpackt oder in großen Mengen transportiert, um in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet zu werden.
Herstellung von Konsumgütern auf Getreidebasis
Brot, Müsli und andere Backwaren werden in einer Reihe von Schritten hergestellt, darunter: Kombinieren von Rohstoffen, Teigherstellung und -verarbeitung, Formen, Backen oder Toasten, Überziehen oder Glasieren, Verpacken, Umhüllen, Palettieren und endgültiger Versand.
Rohstoffe werden oft in Behältern und Tanks gelagert. Einige werden in großen Säcken oder anderen Behältern gehandhabt. Die Materialien werden mit pneumatischen Förderern, Pumpen oder manuellen Materialhandhabungsmethoden zu den Verarbeitungsbereichen transportiert.
Die Teigherstellung ist ein Schritt, bei dem Rohstoffe, einschließlich Mehl, Zucker und Fette oder Öle, und Nebenzutaten, wie Aromen, Gewürze und Vitamine, in einem Kochgefäß kombiniert werden. Alle partikelförmigen Zutaten werden zusammen mit pürierten oder zerkleinerten Früchten hinzugefügt. Nüsse werden normalerweise geschält und auf Größe geschnitten. Kocher (entweder kontinuierliches Verfahren oder Chargenverfahren) werden verwendet. Die Verarbeitung des Teigs zu Zwischenproduktstufen kann Extruder, Former, Pelletierer und Formgebungssysteme umfassen. Die Weiterverarbeitung kann Walzsysteme, Former, Erhitzer, Trockner und Fermentationssysteme umfassen.
Verpackungssysteme nehmen das fertige Produkt und hüllen es in eine Einzelverpackung aus Papier oder Kunststoff, legen einzelne Produkte in einen Karton und packen dann Kartons auf eine Palette, um sie für den Versand vorzubereiten. Manuelles Palettenstapeln oder Produkthandling wird zusammen mit Gabelstaplern verwendet.
Probleme mit der mechanischen Sicherheit
Zu den Gefahren für die Gerätesicherheit gehören Betriebsstellen, die abgenutzt, geschnitten, gequetscht, gequetscht, gebrochen und amputiert werden können. Arbeiter können geschützt werden, indem man die Gefahren abschirmt oder isoliert, alle Stromquellen abschaltet, bevor Wartungsarbeiten oder Einstellungen an der Ausrüstung vorgenommen werden, und Arbeiter in den richtigen Verfahren schult, die bei der Arbeit an der Ausrüstung zu befolgen sind.
Besonders gefährlich können die Maschinen sein, die zum Mahlen und Fördern von Produkten eingesetzt werden. Das pneumatische System und seine Drehventile können schwere Finger- oder Handamputationen verursachen. Während Wartungs- oder Reinigungsarbeiten muss das Gerät gesperrt sein. Alle Geräte müssen ordnungsgemäß geschützt sein und alle Arbeiter müssen in den richtigen Betriebsverfahren geschult werden.
In Verarbeitungssystemen bewegen sich mechanische Teile automatisch, was zu schweren Verletzungen, insbesondere an Fingern und Händen, führen kann. Herde sind heiß und laut und beinhalten normalerweise eine Dampfheizung unter Druck. Extrusionsdüsen können gefährliche bewegliche Teile haben, einschließlich Messer, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen. Mixer und Mischmaschinen können schwere Verletzungen verursachen und sind besonders gefährlich bei der Reinigung zwischen den Chargen. Lockout- und Tagout-Verfahren minimieren das Risiko für Arbeiter. Schermesser und Wassermesser können schwere Schnittwunden verursachen und sind besonders gefährlich bei Wechsel- und Einstellvorgängen. Bei der Weiterverarbeitung können Walzanlagen, Former, Erhitzer, Trockner und Fermentationsanlagen zum Einsatz kommen, die zusätzliche Gefährdungen der Extremitäten in Form von Quetschungen und Brandverletzungen darstellen. Die manuelle Handhabung und das Öffnen von Beuteln kann zu Schnittwunden und Prellungen führen.
Verpackungssysteme haben automatisiert bewegliche Teile und können Quetsch- oder Reißverletzungen verursachen. Wartungs- und Einstellvorgänge sind besonders gefährlich. Manuelles Stapeln von Paletten oder Produkthandhabung kann zu Verletzungen durch wiederholte Belastung führen. Gabelstapler und Handhubwagen sind ebenfalls gefährlich, und schlecht gestapelte oder gesicherte Lasten können auf in der Nähe befindliches Personal fallen.
Feuer und Explosion
Feuer und Explosion können Einrichtungen zur Getreideverarbeitung zerstören und Arbeiter und andere, die sich zum Zeitpunkt der Explosion in der Einrichtung oder in der Nähe aufhalten, verletzen oder töten. Explosionen erfordern Sauerstoff (Luft), Brennstoff (Getreidestaub), eine Zündquelle mit ausreichender Energie und Dauer (Funke, Flamme oder heiße Oberfläche) und einen Einschluss (um Druckaufbau zu ermöglichen). Wenn in einer Getreideumschlaganlage eine Explosion auftritt, handelt es sich typischerweise nicht um eine einzelne Explosion, sondern um eine Reihe von Explosionen. Die Primärexplosion, die ziemlich klein und lokalisiert sein kann, kann Staub in der Luft in der gesamten Anlage in Konzentrationen schweben lassen, die ausreichen, um Sekundärexplosionen von großem Ausmaß auszuhalten. Die untere Explosionsgrenze für Getreidestaub liegt bei ca. 20,000 mg/m3. Die Vermeidung von Brand- und Explosionsgefahren kann erreicht werden, indem Anlagen mit minimalem Einschluss entworfen werden (mit Ausnahme von Behältern, Tanks und Silos); Kontrolle von Staubemissionen in die Luft und Ansammlungen auf Böden und Geräteoberflächen (Einschluss von Produktströmen, LEV, Haushalts- und Getreidezusätzen wie Mineralöl oder Wasser in Lebensmittelqualität); und Beherrschung der Explosion (Feuer- und Explosionsunterdrückungssysteme, Explosionsentlastung). Es müssen geeignete Notausgänge oder Fluchtmöglichkeiten vorhanden sein. Brandbekämpfungsausrüstung sollte strategisch platziert werden, und die Arbeiter sollten in Notfallmaßnahmen geschult werden; wegen der Explosionsgefahr sollten aber nur sehr kleine Brände bekämpft werden.
Gesundheit Gefahren
Staub kann entstehen, wenn Getreide bewegt oder gestört wird. Obwohl die meisten Getreidestäube einfache Reizstoffe für die Atemwege sind, können die Stäube von unverarbeitetem Getreide Schimmelpilze und andere Verunreinigungen enthalten, die bei empfindlichen Personen Fieber und allergische Asthmareaktionen verursachen können. Mitarbeiter neigen dazu, nicht längere Zeit in staubigen Bereichen zu arbeiten. Typischerweise wird bei Bedarf eine Atemschutzmaske getragen. Die höchsten Staubbelastungen treten beim Be- und Entladen oder bei größeren Reinigungsarbeiten auf. Einige Untersuchungen haben auf Veränderungen der Lungenfunktion im Zusammenhang mit Staubexposition hingewiesen. Die aktuellen TLVs der American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) für die berufliche Exposition gegenüber Getreidestaub betragen 4 mg/m3 für Hafer, Weizen und Gerste und 10 mg/m3 für sonstigen Getreidestaub (Partikel, nicht anderweitig klassifiziert).
Atemschutz wird oft getragen, um die Staubbelastung zu minimieren. Zugelassene Staubschutzmasken können sehr effektiv sein, wenn sie richtig getragen werden. Arbeiter müssen in ihrer richtigen Verwendung, Wartung und Einschränkungen geschult werden. Haushaltsführung ist unerlässlich.
Pestizide werden in der Getreide- und getreideverarbeitenden Industrie zur Bekämpfung von Insekten, Nagetieren, Vögeln, Schimmel usw. eingesetzt. Einige der gebräuchlicheren Pestizide sind Phosphin, Organophosphate und Pyrethrine. Mögliche gesundheitliche Auswirkungen können Dermatitis, Schwindel, Übelkeit und langfristige Probleme mit Leber-, Nieren- und Nervensystemfunktionen sein. Diese Effekte treten nur auf, wenn Mitarbeiter überbelichtet sind. Die ordnungsgemäße Verwendung von PSA und die Einhaltung der Sicherheitsverfahren verhindern eine Überexposition.
Die meisten Getreideverarbeitungsbetriebe wenden Pestizide während der Ruhezeiten an, wenn sich nur wenige Mitarbeiter in den Gebäuden aufhalten. Die anwesenden Arbeiter sollten dem Pestizidausbringungsteam angehören und speziell geschult werden. Wiedereintrittsregeln sollten befolgt werden, um eine Überexposition zu vermeiden. An vielen Orten wird die gesamte Struktur 60 bis 24 Stunden lang auf etwa 48 °C erhitzt, anstatt chemische Pestizide zu verwenden. Arbeiter können auch Pestiziden auf behandeltem Getreide ausgesetzt sein, das in Lastwagen oder Schienenfahrzeugen zur LKW-Frachtanlage gebracht wird.
Lärm ist ein häufiges Problem in den meisten Getreideverarbeitungsbetrieben. Die vorherrschenden Geräuschpegel reichen von 83 bis 95 dBA, können jedoch in einigen Bereichen 100 dBA überschreiten. Aufgrund der Notwendigkeit, die in diesen Einrichtungen verwendete Ausrüstung zu reinigen, kann relativ wenig Schallabsorption verwendet werden. Die meisten Böden und Wände bestehen aus Zement, Fliesen und Edelstahl, um eine einfache Reinigung zu ermöglichen und zu verhindern, dass die Einrichtung zu einem Zufluchtsort für Insekten wird. Viele Mitarbeiter ziehen von Bereich zu Bereich und verbringen nur wenig Zeit mit der Arbeit in den lautesten Bereichen. Dadurch wird die persönliche Exposition erheblich reduziert, es sollte jedoch ein Gehörschutz getragen werden, um die Lärmbelastung auf ein akzeptables Niveau zu reduzieren.
Das Arbeiten in einem geschlossenen Raum wie einem Behälter, Tank oder Silo kann Arbeiter gesundheitlichen und körperlichen Gefahren aussetzen. Die größte Sorge ist Sauerstoffmangel. Dicht verschlossene Behälter, Tanks und Silos können aufgrund von Inertgasen (Stickstoff und Kohlendioxid zur Verhinderung von Schädlingsbefall) und biologischer Einwirkung (Insektenbefall oder verschimmeltes Getreide) sauerstoffarm werden. Vor dem Betreten eines Behälters, Tanks, Silos oder eines anderen geschlossenen Raums müssen die atmosphärischen Bedingungen innerhalb des geschlossenen Raums auf ausreichend Sauerstoff überprüft werden. Beträgt der Sauerstoffgehalt weniger als 19.5 %, muss der geschlossene Raum belüftet werden. Geschlossene Räume sollten auch auf die kürzliche Anwendung von Pestiziden oder andere möglicherweise vorhandene toxische Materialien überprüft werden. Physikalische Gefahren in geschlossenen Räumen umfassen das Einschließen in das Getreide und das Einklemmen im Raum aufgrund seiner Konfiguration (nach innen geneigte Wände oder Einklemmen in Geräten innerhalb des Raums). Kein Arbeiter sollte sich in einem geschlossenen Raum wie einem Getreidesilo, Silo oder Tank aufhalten, während das Getreide entfernt wird. Verletzungen und Tod können verhindert werden, indem alle mit dem engen Raum verbundenen Geräte stromlos geschaltet und gesperrt werden, indem sichergestellt wird, dass die Arbeiter in dem engen Raum Gurte mit Rettungsleinen tragen und eine Versorgung mit Atemluft aufrechterhalten wird. Vor dem Betreten sollte die Atmosphäre in einem Behälter, Silo oder Tank auf das Vorhandensein von brennbaren Gasen, Dämpfen oder toxischen Stoffen und auf das Vorhandensein von ausreichend Sauerstoff getestet werden. Mitarbeiter dürfen keine Behälter, Silos oder Tanks betreten, die sich unter einer Überbrückung befinden oder wo Ansammlungen von Getreideprodukten an den Seiten herunterfallen und diese begraben könnten.
Medizinische Untersuchung
Potentielle Mitarbeiter sollten sich medizinisch untersuchen lassen, wobei auf vorbestehende Allergien und die Leber-, Nieren- und Lungenfunktion abgestellt werden soll. Für Anwender von Pestiziden und Arbeiter, die Atemschutz verwenden, können besondere Untersuchungen erforderlich sein. Um einen Hörverlust zu beurteilen, müssen Hörtests durchgeführt werden. Regelmäßige Nachuntersuchungen sollten darauf abzielen, Veränderungen zu erkennen.