Зерно проходит множество этапов и процессов, чтобы быть подготовленным для потребления человеком. Основные этапы: сбор, консолидация и хранение на элеваторах; измельчение в промежуточный продукт, такой как крахмал или мука; и переработка в готовые продукты, такие как хлеб, хлопья или закуски.
Сбор, консолидация и хранение зерна
Зерно выращивается на фермах и перемещается на элеваторы. Их перевозят автомобильным, железнодорожным, баржевым или морским транспортом в зависимости от местоположения фермы, размера и типа элеватора. Элеваторы используются для сбора, сортировки и хранения сельскохозяйственной продукции. Зерно разделяют по качеству, содержанию белка, влажности и так далее. Элеваторы состоят из бункеров, резервуаров или силосов с вертикальными и горизонтальными непрерывными лентами. Вертикальные ремни имеют чаши для подачи зерна на весы и горизонтальные ремни для распределения зерна по бункерам. Бункеры имеют выпускные отверстия на дне, которые откладывают зерно на горизонтальную ленту, которая транспортирует продукт на вертикальную ленту для взвешивания и транспортировки или возврата на хранение. Элеваторы могут иметь мощность от нескольких тысяч бушелей на деревенском элеваторе до миллионов бушелей на терминальном элеваторе. По мере того, как эти продукты продвигаются к обработке, их можно многократно перемещать через элеваторы все большего размера и мощности. Когда они будут готовы к транспортировке на другой элеватор или перерабатывающий завод, они будут загружены в грузовик, железнодорожный вагон, баржу или корабль.
Зерновой помол
Измельчение — это серия операций, связанных с измельчением зерна для получения крахмала или муки, чаще всего из пшеницы, овса, кукурузы, ржи, ячменя или риса. Сырой продукт измельчают и просеивают до достижения желаемого размера. Обычно помол включает следующие этапы: сырое зерно подается на мельничный элеватор; зерно очищается и подготавливается к помолу; зерно измельчается и разделяется по крупности и части зерна; мука, крахмал и побочные продукты упаковываются для продажи потребителям или перевозятся навалом для использования в различных промышленных целях.
Производство потребительских товаров на основе зерна
Хлеб, крупы и другие хлебобулочные изделия производятся с использованием ряда этапов, в том числе: смешивание сырьевых ингредиентов, производство и обработка жидкого теста, формирование продукта, выпечка или поджаривание, глазирование или глазирование, упаковка, оболочка, паллетирование и окончательная отгрузка.
Сырье часто хранят в бункерах и резервуарах. Некоторые из них перевозятся в больших мешках или других контейнерах. Материалы транспортируются в зоны обработки с помощью пневматических конвейеров, насосов или ручных методов обработки материалов.
Производство теста — это этап, на котором сырьевые ингредиенты, включая муку, сахар и жиры или масла, а также второстепенные ингредиенты, такие как ароматизаторы, специи и витамины, смешиваются в емкости для варки. Любые твердые ингредиенты добавляются вместе с протертыми фруктами или мякотью. Орехи обычно очищают от шелухи и нарезают по размеру. Используются варочные котлы (непрерывного или периодического действия). Переработка теста на стадии промежуточного продукта может включать экструдеры, формовщики, грануляторы и системы формования. Дальнейшая обработка может включать прокатные системы, формовщики, нагреватели, сушилки и системы ферментации.
Упаковочные системы берут готовый продукт и упаковывают его в бумажную или пластиковую индивидуальную упаковку, помещают отдельные продукты в коробки, а затем упаковывают коробки на поддон для подготовки к отправке. Ручная укладка поддонов или обработка продукции используются вместе с вилочными погрузчиками.
Проблемы механической безопасности
Угрозы безопасности оборудования включают точки эксплуатации, которые могут стереть, порезать, ушибить, раздавить, сломать и ампутировать. Рабочие могут быть защищены путем ограждения или изоляции опасностей, обесточивания всех источников питания перед выполнением любого технического обслуживания или регулировки оборудования и обучения рабочих надлежащим процедурам, которым необходимо следовать при работе с оборудованием.
Машины, используемые для измельчения и транспортировки продуктов, могут быть особенно опасны. Пневматическая система и ее поворотные клапаны могут привести к серьезной ампутации пальцев или рук. Во время обслуживания или очистки оборудование должно быть заблокировано. Все оборудование должно быть надлежащим образом ограждено, а все рабочие должны быть обучены надлежащим процедурам работы.
Механические части систем обработки движутся под автоматическим управлением, что может привести к серьезной травме, особенно пальцев и рук. Плиты горячие и шумные, обычно с паровым нагревом под давлением. Экструзионные головки могут иметь опасные движущиеся части, в том числе ножи, движущиеся с высокой скоростью. Блендеры и миксеры могут причинить серьезные травмы и особенно опасны во время очистки между партиями. Процедуры блокировки и маркировки минимизируют риск для работников. Ножи для резки и водяные ножи могут вызвать серьезные порезы и особенно опасны во время процедур замены и регулировки. Дальнейшая обработка может включать прокатные системы, формовочные машины, нагреватели, сушилки и системы ферментации, которые представляют дополнительную опасность для конечностей в виде защемлений и ожогов. Ручное обращение и открытие пакетов может привести к порезам и синякам.
Упаковочные системы имеют автоматизированные движущиеся части и могут привести к раздавливанию или разрыву. Процедуры технического обслуживания и регулировки особенно опасны. Ручная укладка поддонов или перемещение продукции могут привести к повторяющимся травмам от перенапряжения. Вилочные погрузчики и ручные устройства для перемещения поддонов также представляют опасность, а плохо сложенные или закрепленные грузы могут упасть на находящихся поблизости людей.
Огонь и Взрыв
Пожар и взрыв могут разрушить оборудование для обработки зерна, а также ранить или убить рабочих и других лиц, находящихся на объекте или поблизости в момент взрыва. Для взрывов требуются кислород (воздух), топливо (зерновая пыль), источник воспламенения достаточной энергии и продолжительности (искра, пламя или горячая поверхность) и локализация (чтобы обеспечить повышение давления). Как правило, когда на зерноперерабатывающем предприятии происходит взрыв, это не одиночный взрыв, а серия взрывов. Первичный взрыв, который может быть весьма небольшим и локализованным, может взвесить пыль в воздухе по всей установке в концентрациях, достаточных для того, чтобы выдержать вторичные взрывы большой мощности. Нижний предел взрываемости для зерновой пыли составляет примерно 20,000 XNUMX мг/м.3. Предупреждение пожаро- и взрывоопасности может быть достигнуто за счет проектирования установок с минимальной локализацией (кроме бункеров, резервуаров и силосов); контроль выбросов пыли в воздух и скоплений на полах и поверхностях оборудования (ограждение продуктовых потоков, ЛЭВ, хозяйственно-бытовых и зерновых добавок, таких как пищевое минеральное масло или вода); и контроля взрыва (системы пожаротушения и взрывоподавления, взрывогашения). Должны быть надлежащие пожарные выходы или средства эвакуации. Противопожарное оборудование должно быть стратегически расположено, а рабочие должны быть обучены реагированию на чрезвычайные ситуации; но следует тушить только очень небольшие пожары из-за возможности взрыва.
Медицина опасности
Пыль может образовываться, когда зерно перемещают или тревожат. Хотя большая часть зерновой пыли является простым раздражителем дыхательных путей, пыль из необработанного зерна может содержать плесень и другие загрязняющие вещества, которые могут вызвать лихорадку и аллергические реакции астмы у чувствительных людей. Сотрудники, как правило, не работают в течение длительного времени в пыльных местах. Как правило, респиратор надевают при необходимости. Наибольшее воздействие пыли происходит во время погрузочно-разгрузочных работ или во время генеральной уборки. Некоторые исследования указывают на изменения функции легких, связанные с воздействием пыли. Текущие ПДК Американской конференции государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) для профессионального воздействия зерновой пыли составляют 4 мг / м .3 для овса, пшеницы и ячменя и 10 мг/м3 для прочей зерновой пыли (твердые частицы, не классифицированные иначе).
Часто используются средства защиты органов дыхания, чтобы свести к минимуму воздействие пыли. Одобренные противопылевые респираторы могут быть очень эффективными, если их правильно носить. Рабочие должны быть обучены их надлежащему использованию, обслуживанию и ограничениям. Домашнее хозяйство имеет важное значение.
Пестициды используются в зерновой и зерноперерабатывающей промышленности для борьбы с насекомыми, грызунами, птицами, плесенью и так далее. Некоторыми из наиболее распространенных пестицидов являются фосфин, органофосфаты и пиретрин. Потенциальные последствия для здоровья могут включать дерматит, головокружение, тошноту и долгосрочные проблемы с функциями печени, почек и нервной системы. Эти эффекты возникают только в том случае, если сотрудники подвергаются чрезмерному воздействию. Надлежащее использование СИЗ и соблюдение мер безопасности предотвратит чрезмерное воздействие.
Большинство зерноперерабатывающих предприятий применяют пестициды во время простоя, когда в зданиях мало сотрудников. Присутствующие рабочие должны входить в группу по применению пестицидов и пройти специальную подготовку. Следует соблюдать правила повторного входа, чтобы предотвратить передержку. Во многих местах вся конструкция нагревается примерно до 60 ºC в течение 24–48 часов вместо использования химических пестицидов. Рабочие также могут подвергаться воздействию пестицидов на обработанном зерне, доставляемом на грузовики или железнодорожные вагоны.
Шум является распространенной проблемой на большинстве зерноперерабатывающих заводов. Преобладающие уровни шума колеблются от 83 до 95 дБА, но в некоторых районах могут превышать 100 дБА. Относительно небольшое акустическое поглощение может быть использовано из-за необходимости очистки оборудования, используемого на этих объектах. Большинство полов и стен сделаны из цемента, плитки и нержавеющей стали, чтобы облегчить уборку и предотвратить превращение объекта в убежище для насекомых. Многие сотрудники переезжают из одного района в другой и проводят мало времени, работая в самых шумных местах. Это значительно снижает воздействие на человека, но следует носить средства защиты органов слуха, чтобы снизить воздействие шума до приемлемого уровня.
Работа в замкнутом пространстве, таком как бункер, резервуар или силос, может представлять опасность для здоровья и физического труда работников. Больше всего беспокоит недостаток кислорода. В плотно закрытых бункерах, баках и силосах может возникнуть дефицит кислорода из-за инертных газов (азота и углекислого газа для предотвращения заражения вредителями) и биологического воздействия (заражение насекомыми или заплесневелое зерно). Перед любым входом в бункер, бак, силос или другое замкнутое пространство необходимо проверить атмосферные условия внутри замкнутого пространства на наличие достаточного количества кислорода. Если содержание кислорода менее 19.5%, замкнутое пространство необходимо проветрить. Замкнутые пространства также следует проверять на предмет недавнего применения пестицидов или любых других токсичных материалов, которые могут присутствовать. Физические опасности в замкнутых пространствах включают захват зерна и защемление в пространстве из-за его конфигурации (наклонные внутрь стены или защемление в оборудовании внутри помещения). Ни один рабочий не должен находиться в замкнутом пространстве, таком как силос для зерна, бункер или резервуар, во время удаления зерна. Травмы и смерть можно предотвратить, отключив питание и заблокировав все оборудование, связанное с замкнутым пространством, убедившись, что рабочие носят привязные ремни со спасательными тросами, находясь внутри замкнутого пространства, и поддерживая подачу пригодного для дыхания воздуха. Перед входом атмосфера внутри бункера, бункера или резервуара должна быть проверена на наличие горючих газов, паров или ядовитых веществ, а также на наличие достаточного количества кислорода. Работники не должны заходить в бункеры, силосы или резервуары под перемычкой или там, где скопление зерновых продуктов по бокам может упасть и похоронить их.
Медицинский скрининг
Потенциальные сотрудники должны пройти медицинский осмотр с акцентом на любые ранее существовавшие аллергии и проверку функции печени, почек и легких. Для лиц, применяющих пестициды, и работников, использующих средства защиты органов дыхания, могут потребоваться специальные осмотры. Для оценки любой потери слуха необходимо провести оценку слуха. Периодическое наблюдение должно быть направлено на выявление любых изменений.