автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.02, диссертация на тему:Интенсификация гидротермической обработки на мельницах посредством вибрационного воздействия на зерно при холодном кондиционировании

12 1 О 9 9 ;S

ШШ1СТЕРСТВ0 НАУКИ, ВЫСШЕЙ ПСОЛЫ И ТЗИЕШЬССЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ (ЩЕРАЦИИ

московски ОРДЕНА. ТРУДОВОГО КРАСНОГО 31АЛЕШ шн(шгшбск1& ИНСТИТУТ пищ2всй иийишшшости

На правах рукописи МАРЦЕНЮК Алексой Викторович

уда 664.733.1-11(043.3)'

ШИЕНСШПСЩШ ПЩРОТЖЖБСКда ОБРАБО'Ш НА МЗИИИЦйХ ПОСРЕДСТВОМ В1ГЕРАЩЖН0Г0 ВОЗДЕЙСТВИЯ IIA ЗЕРНО ПРИ ХОЛОДНО.'! ШЩ'ШСШРОВАШШ

Стадиальность 05.18.02 - Технологи зерновых, dodOBUX,

круляшк продуктов и комбикормов

Автореферат

длссортгвдга на соиокшио ученой сгопени кандидата технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте зерна и продуктов его переработки

научный руководамь:

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Автореферат разослан " Защита состоится " 1992 г. на засе-

дании специализированного Совета Д 063.51.01 Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института шгаопэП промышленности.

Просим Вас принять участие в заседании специзлизироЕ-ано-го Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по адресу: 125080, .Москва, Волоколамское ш. , II.

С диссертациеГ ыонно ознакомиться в библиотеке института. УчашЗ секретарь специализированного

Совета, кандидат технических: наук . И.Б. Койедева

доктор технических наук, профессор Г.А.Егоров заслуженный деятель науки к техники РС5СР, доктор технических наук, профессор Е.Д.Казаков кандидат технических наук ' А.И.Кондрэтъев

Управление развития ыукэмольно-крупяно!! промшленности Комитета по хлебопродуктам Российской Федерации

1932 г.

>10ÍEKA j /Л':? у г* 9ffifft

ХАРАКТЕРИСТИКА РШШ

Актуальность теш. В настоящее время научно-технический прогресс в мукомодьно-хфупяной ирошЕшендастп связан о созданием новых и совершенствованием существующих технологий, разработкой нового высокопроизводительного оборудования, что способствует эффективному проводеншэ технологических операций по переработке зорна, улучшению качества выпускаемой продукции и рациональному использо-ва!ш> ээркового сирья.

Одтпл из способов ташшшя оффоктишсста технологических процессов переработки шюнвды в хдебозенаряув мужу явллотся гвдро-термическая обработка (IT0) зорна, посредством которой достигается направленное изшненаа технологических свойств зерна is хдебопокар-иых свойств муки.

Йзмонёвдо мукомольных свойств зорна при ГГО связано о измененном исходных свойств оболочек к звдооперма, при этом эффективность процесса опродеяяатся стопеньа структурных преобразований и их интенсивностью.

В качество метода, позволяющего углубить процесс преобразования структура зорна при ГГО, »олег бить использована шогократпая циклическая обработка (вибрационная обработка) зерна при подготовке ого к помолу. Установлено, •что многократное циклическое натру-женке полимерных материалов (структура зерновки представляет собой слояную биошшвлорную систоыу) приводит'к снижению их прочностных свойств, в том число за счет усиления процесса трощшгообразования.

Полонительяим аспектом возможности использования виброобра-бокш является ее влияние на биологичэскио системы зерна и с mm, что проявляется в активизации физиологических процессов, отимулл-рооании всхоаесги и энергии прорастания.

Ыогшо предшшйшть, что использование внбрациоапой обработки

позволит интенсифицировать процосс подготовки зорна к помолу за счет комплексного воздействия предлагаемого метода на структуру ц свойства зорна.

Цель и задачи дсслодовадая. Цолыо настоящей работы явилась разработка нового, более эффективного метода подготовки зерна к помолу на баз о холодного кондиционирования с использованием этапа вибрационной обработки зерна.

При этом бшш поставлена следующие задачи:

- изучить влиянио вибрационной обработки зорна при подготовке его к помолу на изаенэкке физшсо-хкмических, биохимических и технологических свойств зерна и определить эффективность использования предлагаемого метода кондиционирования;

- изучить особенности процессов влагопоглоцения и влагопере-носа в зерне, ирошедше*. этап пябрационной обработки;

- определить глубину структурннх преобразований в зерновке при различных параметрах процесса виброобработки зорна п их влияние на его технологические свойства, установить оптимальные параметра процесса шброобработки для исследуемых образцов зерна;

- определить оптитлыюэ месторасположение этапа вибрационной обработки зерна при подготовка его к помолу с целью разработки технологической схемы подготовительного отделения мельзавода о использованием этапа ВОЗ;

- изучить изменение хлебопекарных свойств иуки Из зерна, про-шдаого этап виброобрабогки;

- провести производственную проверку иссладуемого метода подготовки зерна к помолу с целью выработки рекомендаций по его использованию и определению т<шхлко-эконо:л1чоакого зффокта.

Научная новизна работы. Разработан метод вибрационной обработки зерна при подготовке его к помолу и создана эксперимоитаяь-

- з -

пая установка для его практического осуществления. Определены основные параметры вибрационной обработка зерна (ВОЗ) при кондадао-нароЕании и их опгииалыша значения, при которых достигается значительное улучшение ^охнологкчвскых сзойста зерна.

Установлен фист интенсификации процессов влагопогдощеиия я вяагопорвкоса при использовании этапа виброобработкн зерна. Д;хя оценки и определения степени преобразования различных свойств зерна в процессе вибрационной обработки и при отволакивания р»ярабо-тан окспрзсснш .мегод контроля состояния неходкой структур« зераа, ссиовашшй на анализа ого опгнчеогая: свойств с использованием разработанного котода.

Установлена интенсификация процессов разрихлония зндосяорла зерна при использовании оташ вибрационной обработки. Определен оптимальные яарештри процесса виброобработкн, обоспочиващиз наиболее значитатьшо изменения исходных свойств и состояния структура, зорна.

Исследованы химичемшй состав парна а хлобопекарннв свойства муки, состояния клоИкозишого ко.'.шлокеа зерна л мухсп при раалиишл. параметрах процесса виброобработкн.

Птокткчоская ценность работа. Разработана технологическая ехо-ш подготовительного отделения мельзавода с использованием этапа вибрационной обработки верна, установлены оптимальные параметры процесса виброобработхи и кондиционирования дая зерна пшеницы X и 1У ткаоа различного качества.

Для цристичасхого осуществления предлагаемого метода кондиционирования разработана охала установка по вибрационной обработке зерна в потока. На базе экспериментального образца установки проведены производственные испытания предлагаемого метода ковдиниони-ровшшя.

Экономический эффект от внедрения котода подготовки зерна к помолу о использованием этапа вибрационной обработки составил 47,85 тыс.руб. дая иользавода производительностью 240 т/сут.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, выводов и рекомендаций, перечня истльзован-иои литературы и приложений. Материалы диссертации изложены на сграгащах, содеряат 44 рисунка, 32 таблицы, 4-о приложения. Список литературы вклвчает 134 наименования, из них 31 - иностранных.

ОСИОБНОЕ ССЩЕЕШШЕ РАБОТЫ

I. ¡¿атариалы и методы исследований

Объект исследования. Исояедоаашэ проведено на семи образцах рядовой пшеницы I и 1У -танов со следующими аоказаталяш качества: стекловвдность - 36-67$, зольность - 1,66-1,178$, натура - 769-801 г/я, масса 1000 зерен - 28,35-31,14 г, содержание сырой глойковиш - 25-28$, качество клейковины - не ниже П группы.

Методы исследования. Технический анализ проводился в соответствии о ГОСТшш "Зерновые, бобовно н ыаоличные культуры" (IS80).

Образцы зерна очивдли от прдмасеи по типовой схош, предусматривающей стадии сепарирования, Евделегая коротких и датпшх прн-меоой, аопирярование.

Подготовь верна к помолу в э эиошдости от задачи исследования проводили so одному из сладуицшс вариантов: Вар.1 (холодное кондиционирование): увлажнение sepia-отволакивание;

Вар.2 (о использованием этапа £03): этап ВОЗ-увлажнение-

омолаживание;

Вар.З: увлакнсниа-этап ВОЗ-отволаживание;

Eap.4j этап ВОЗ-увлакнегагэ -— этап ВОЗ-отводагшвакиэ.

и 5 -

Вибрационную обработку зерна проводили ш экспериментальной установке, технологическая схема которой предотавдена па рио.1.

Исследование процесса подготовки зорна к копач;'' проводили в соответствии со схемой рис.2. .

Исслодозаыио кинетики процесса влагопоглощетш проводила при нммерскошюм увлажнении зерна, интенсивность влагопэреноса в зерно оценивали на основании показаний злентрондагшера Ш-4.

Структурно-глоу.а!шч о скл о свойства зорна определяли на приборе

Ф1грмц

Оптические свойства зерна исследовали на приборо СФ-4А о использованием специальной приставки по разработанной методике.

Анализ технологических свойств зерна проводился на ооновшши лабораторных помолов на м/у Ш-202 (выход 75,1) и Л!-2 (70$ и 7Б;2 выхода). Исследования крупообразуыцай способности осуществляли на основании лабораторных помолов на м/у Нагема (1-13 др.о.).

Анализ проб муки проводили в соответствии о ГОСТ 3404-60 "Мука и отруби. Методы испытаний". Удельную поверхность муки (У^ . епродоя.ч1™ "я ттлппрююотомеюо ПСХ-4, белизну муки - ьа приборо РЗ-БШ1, в соответствии с известными нетодааш. Степень повреждения крахмальных г нул определяли по методу Вильямса и Фегола в модификации ИШЗ.

Хлебопокарные свойства муки оценивали на основании результатов пробных выпечек, проводимых по ГОСТ 9404-60.

2. Осцобшо результаты испледовшшя

Основными парамртрами процесса вибрационной обработки ся частота колобаний ( У ,Гц) в амшштуда колебаний (А,ш), зависящие от юпммагичвоьих характеристик работы ллброоргана, длитоль-ность процесса внброобршоткп ( ¿к^с), спродатящая общэо Ko.ni-

шобрабэтанное зерно

^- зерно в процессе у обработки

- зерно, прошедшее

В/О

Рис. I Схема экспериментальной установки для вибрационной обработки зерна

1 - бункер для зерна ; 2 - зерно, направленное на вибрационную обработку ; 3 - регулятор расхода зерна ; 4 - гибкий вал ; 5 -виброорган; 6 - зерно в процессе обработки ; 7 - регулятор расхода .зерна; 8 - 'емкость для зерна, прошедшего обработку.

Вибор варианта подготовки ворпа к диоду

Определенна пнтексзввостк процессов взазЕаОдеЕйтвпя зерна с водой

Оценка эфйзктгшсспх используемого р<£3.а вибрационной ' обработки зорна (ВОЗ)

Определение разришенвя эздослерма зерна прз ОТЗОЯагЕБаШШ

Хорлжгврпегиха щукошшга-хяооолекаршг и вачссхаеннюс показателей горна в ¿-¡укл

Исследование процесса вла-гояоглоде-кпя зсрцо;а при уаааз-кента

Г~1 Г~Т

Лсслбдсза-:шо процесса вд?.-голереюсй при OTEO— лазизания

Y

Спрздсло- |)аредело-1ше сгрук- :.ше опте-vjpho-iig:-'x.- íoci-'jk нгчемшх сеойстз свойств зерна sepia

Í Г~1

Ояредело- Иссяедсза- Оценка Определенно

кис фиожо- ни© техпо- хлебом- ряда покагг-

хшиемзн аоияесия: карных таг.е2 качест-

сзойстз свойсгз сзсЗсгд ©з зерна и

зерна Еврна цуки ь^кз

• Рис. 2 ■ Схема прозздезшя исследований процесса подготовки зерна :: поиолу

чзство циклов нагрухония обрабатываемого материала и толщина обрабатываемого слоя зерна в работой зоне установки.

Для характеристика толщины обрабатываемого слоя зерна в рабочей зоне использовали величину, характернзущузо ьаксиальное удаление едемскшцшго обрабатываемого слоя зерна с/х от оси аноро-оргаяа ( It ,ш).

lia основания сорив предварительных экспериментов по исследованию влияния основных параметров процесза (У ; 4 ; ) на изменение прочностных свойств зерна установлено, что азаеиакЕе к,тл э интервале 1,68...2,91 кино оказывает суцестаелного вшдшя на степень преобразования структуры зерна при виброобработке. Последующие серии шсспоршантов проводили при А в 1,68 m » const

Определено, что влияние параметра Zù на изионэниз структур-но-моханаческах характерной» зерна в максимальной стопэня проявляется при Zù ^ 65...75 ш (толщина обрабатываоиого слоя зерна 30...40 ьаа). . -

В дальнейшей величина li была постоянной и составляла t-i, » 65 Ш.

2,1. Исследование процессов взаимодействия зерна о водой при кондиционировании о использование этапа виброобработки

Проведена оерия вксиориионтс., по изучению процессов влагозо-глощення и Biarocepaaooa в зерно для различных вариантов кэддицко-нирования (Вар.1,2).

Исследование, проведенное на образцах пшеницы I и 1У типов _ различного уровня отекловядности с анализом влияния основных параметров процесса вкброобработки зерна - частоты колебаний виброор-гаиа ( У ,Гц) и ддигеяхаоста дроцесса обработки зерна ( toif ,с), позволило установить, что с увеличением частоты колебании виброор-

гана з длительности процесса виброобработки происходит интенсификация процессов вкагопоглощения зорком при увлшсиенпя (рис.3).

В исследованном диапазоне частот установлено,что максимальный прирост влашсстн зериа л\Л/%% наблвдаэтоя ири )1 « 200...4СЮ Гц и 60...100 с. Величина л^ варьируется в зависимости он

шшшо-шр5одогйчесшс особенностей порка и используемого режима виброобработки в интервале «= 0,2...0,4£. Интенсификация процессов влагопоглодашгя, по-вздииоцу, вызвана дзшношшш, происходящими в пэри§орн*дшх слоях черна в процесса вяброобработю», возрастающий при использовании более аестких ранима обработки зер-иа. Анализ влияния ашшиттеы колебаний вкброоргзна (А,мм) - для трах типоразмеров внброаозсудителя при А^ = 1,63 ш; А-^^2,31 ш; Ад = 2,91 т т вняв ил существенных различии кинетики процесса Л г*

Изучслиэ процессов влегопероксса в зерно при отволазиваниз на основе анализа электропроводности зерна для исследуемых вариантов кондиционирования и в зависимости от параметров работы вибро ьо.^буд^тслл ^сглз^го уо^прпнио процессов влагошреноса в зерне при отволаапванли с использованием в схеме подготовки этапа ВОЗ.

Так, при зсп(,*ьзовакки ВОЗ с параметрам! У =• 400 Гц и «Юса схеме подготовка зорна к подолу стабилизация показаний э^екгровлагомера для зерна ЗУ типа Ставропольского края на-бладаотся на 2,5 часа, а дая I типа Хустанайской обл. - на 3,5 часа быстро.- по сравнению о типовым методом подготовки зерна к помолу.

Интенсификация процессов длагоноронэса в зерна при увеличения частоты колебаний виброоргана и длительности обработки зерна в активной зоне установки связана о усилением процессов трещиисоб-разования и разрушением л схожий структура зерна в процесса виброобработки.

2.2. КзыеноьЕо стехлоавдносги зерна

Исследовано влияние процесса виброобработки зерна па яамоне-ине сгэаловвдиости в процессе обработки г. зависимости от регшма вибрационного воздействия при омолшашакви для различных регишзэ виброобработхи зерна.

Установлено усиление процессов трсзд:тосбразо.вшшя при ксполь-зогшш! виброобработки (БОЗ) зерна, особешю ярко проязлявдися пря кспользозаака zecTianc ра-лков вмбрадао:шого воздействия.

Анализ изцэкония стокловякпэста зерна для различна вариантов подготовки зерна к пололу не зашил существенных различий а развития процесса в случае использования вариантов .2 и 3. Установлена кинетика развития процесса во upeueiz: в зависимости от параметров У и is&p ддя кссдедовахпшх вариантов шщщионировакия.

Так, для зорка лшенкцц 1У гяла Ставропольского края (стокло-нндюстъ 52^) при нсЕояьзозакци этапа ВОЗ с параметрами обработка У » 300 Гц, тЦ^ = 60 с (при А = 1,68 ш; Ii = 65 ш) ве-ляпна онижшя отекловидаооти зорна цосяэ 10 часов отиолаживания составила 12$. а для образцов, не подвергавшихся вдброобработке,- 11%.

Подобная зависимость характерна я для 1-го тика горна. Так, при аналогичных параметрах виброобрабогки абсолютная величина снижения стеквовадности длл пшеницы Гургайской обл. составила 21$ по сравнении с ISS? для катода, подготовки зорна к помолу в соответствии о Правилами" организации и зодонкя технологического процесса на мельницах.

2.3. Исследование изменений струхтурно-цеханаческшс свойств зорна

На данном этапа исследований' изучалось влияние основных параметров процесса обработка ( V ; А; i^j, ) на изменэане величины

40

АО

АО

{О

г. --г 3 5ОН. 5 а Г*

/

-

<0

¿г

го

г*

А*.

х

15

а #2 а

го

^ <

' Л —^ ■—

* "-/Г

■ЮО

200

чл

ЗОО 400

Рис.3 Кзченевм валвчвш влагсшомоявнвя звр1хм (дМ/, %) а аавЕекоегя от ьдаольносги кокакта с сояоЗ для спектра частот ра;йт «иЗрооргава (I гп, Кусштйская обя.)

Рзп. 4 Вягекга частоты колвбавий вяЗрооргаса установки па гаиевеягв врочноетшяс свойств зерна

1 в 1У типов рааличноЯ стекловпдвости

1-1 на, Тургг?.ская оЗл.

2 -.ХУ га, Дымйулская ойл.

3-1 пя, КусгЕнагская обя.--

4-17 гдг, КрагЕсдарсг.лЗ край

разрушающего напряжения зорна ( б' .Mia). Проведена оценка значимости параметра (А,ш) по влиянию его на изменение разрушающего напряасипя. Установлено, что для исследованного типа вибровозбудителеМ величина амплитуды колебаний не оказывает существенного влияния ш изменение прочностных свойств зерна.

Исслодования влияния частоты колзбшши виброоргана в диапазоне 0-400 Гц на i:3.,i3j;omio (о"' позволили установить линеЛнып характер зависимости 6"- У J , величины коэффициентов К и в0 в уравнении вида у = Кх + в0 определяются в зависимости от структурно-морфологических особенностей зорна (рис.4).

Анализ длительности процесса влброобработки ( ,с) в интервале с= 20...100 с показал наличие "порога воспрютия"

лор

колебании данной стеаони интенсивности ( ), т.е. при

/ <

> / г не происходит дальнейшего изменения Q" на дан-U 0Т

ной частота колебании (рис.5); при этом величина tjy, снижается при увеличении иктенсавкоатг колебании.

Изучено изменение прочностных свойств верна (I и 1У типов) при отволакивании ддя различных вариантов кондиционирования зорна с использованием гтапа ВОЗ.

Установлено существование акстрецумоз функции = ff ZW/r свидетельотвущеа о неравномерности развития процесса во времени, что позволяет сделать вывод о сузцествозашш нескольких зон технологических оятииумои в процессе отволакивания зерна.

При использовании этапа ВОЗ в схеме подготовки зерна к помолу наблвдается смещение экстремумов функции , проявляющихся на более ранних стадиях процесса, и более ускоренная •стабилизация величины & 'при отволаЕИвашш. что свидетельствует об интенсификации преобразований структуры зерна при кондиционировании, усиливающихся при использовании более «естких режимов

¿МПО

г*

23

и

г*

<9

1 , 1 •

1 ^ __ 3 ;--

1 кол. 100 Г) - п

# 3. ^ кол. . 400 а

-

•Л

Л>

*0

$0

вО

7О

Ргс.5 Изменен иг прочности« своРств зерна вря

рааияяис рсяячах обработка и в эависм юги ог длэтельнсетг воздеА'ЛВТЯ виЗрооргана 'I ив, КусгаяаЯская обл.)

МуЭ -¿Г

1С

гз

2!

21

26

15

2*

Ю

Рка.6.

20

30

1С

—. / л

1 \ г г-

5 Г

>

/У-«х> ¿У'200) .»У-до ч ч ч.

н'

50

€0

Кгменекга величая удойного расхода электроэнергия на помол, в зависимости ог чаеготы колеЗанкЯ вяйрооргана в длительности процесса вяброобрабогкп зерна (I та, Кусганагакая ойл.)

виброобрабо тки.

Анализ изменения прочностных овойств зерна при отволаживают показывает, что при использовании этапа ВОЗ стабилизация б' в зависимости от типа в исходной стекловидноети зерна достигается ка 2...6 час. быстрее по сравнению с типовым иэгодом подготовки зерна к помолу. Данный факт свадотэльсгвует о возможности шпшешш длительности отволашлашя зарна при использовании этапа виброобработки в технологической схеме подготовки зерпа к помолу.

2.4. Исследование структурных преобразовании в зерне на основе контроля изменений оптических свойств

В связи с отсутствием экспресс-методов оценки процесса подготовки зерна к помолу ггроведока серия оксаоршешов по возможности использовшшя перазрукащих кетодов контроля для определения опти-малышх параметров кондиционирования л степени вибрационной обработки ш основе анализа оптических свойств зерна.

Исследования проводились с использованном специальной приставки к спектрофотометру СФ-4Л, в интервале 0,4...X,2 шш длин волн.

Анализ изменения СЕзстралъмой отражательной способности оптически (/»{¡конечно толстого слоя ^оо ЭДРиа 1 и 1У типов с различными показателями качества (табл. } показал, что кооффадионт отражения для зерна о мучнистой консистенцией ондосперьа вше, чем у отегдовидаого во всей интервале длин волн. Минимальное значение Чриюдитоя ш ^ « 0,4 мкм, при увеличении Л наблвда-ется возрастание , с цакешушии на длине волны Ау =

■ 0,80...0,90 мхы и Д,- 1,1 то».

Установлено влияние основных параметров процесса холодного кондиционирования для иоследовашшх образцов зерна ш изменение , заключающееся в следукщем: при увлажнении зерпа во всем

исследованном интервале дяйн волн происходит снижение , Ана-

лиз изменения отражательной способности слоя зерна при отволакивании для таешщы с различной консистенцией эвдосперма показал сложный характер зависимости /¿^ Наличие зкстроиуиоз фуж-ции шошю объяснить на основе особенностей кгаштики процессов вла-гопереноса и разрыхления эздослер:/л при отвсшшкваяил. Установло-но, что в диапазоне А = 0,85...0,95 псм изменения ^»о наиболее устойчиво отражают характер протекающее процессов в зорно при кои-двдионировакпя. Исследование технологических свойств зерна при отволакивании показало, что ¡а оппвдуи наблюдается в период вроагепи, характеризующийся стабилизацией <*ункцш ^/То:<ё) • Таким образом, возможен контроль отво;салщва1шя зерпа о целью опроделеиия необходимой длительности процесса на основе анализа ого оптических свойств.

Исследование влияния рошмов внброобработки зср;:а С '/ , А) га изменение подтвердили усиленно процессов трещино-

образования в зерно в случае использования болсо жестких решаюв

шоро оираиоиш.

Так, с увеличением V и наблюдается снизешо

во всем исследованном интервала длин волн, что связано о усиленной эффекта внутреннего отражения и уменьшение:! г-пличшзд отраженного потока излучения. Так, при испольговашш ВОЗ (Еар.З) с пара-цотршя ^ - 250 Гц и ^ - 350 Гц (при - 60 с) валичи-

га снижения ^оо для £ типа КустанаИск.обл. составила 32 и 5% по сравнении о типовш методой холодного кондицеонкровапия. При увеличении наблвдается сникениэ ^Хол во асом исследован-

ном диапазона дайн волн, относительная величина изменения ^ для диокретшпс длин волн постоянна. Так, дат I типа Алтайского края при изменении ¿сИр в пределах 10...60 с происходит' сни-

ЕШ20 от 64,5/! до 6С(б (для А = 0,95 мка). Подобная за-

висимость £Лоа= ( У ; ¿¡^ ) характерна дая всех исследованных образцов зорна.

Анализ влияния А,ш и ш на изменение Хлоо в процессе виб,рообработки показал их соответствие функциональным зависимостям & • / (А; Г^ ).

Изменение в цроцассе отволакивания для исследозшшых

вариантов кондиционирования подтверждает интенсификацию процессов влагоперонооа и преобразований, происходящих в исходной структуре зерна ири отволакивании, при использовании этапа ВОЗ, что выражается в смещении пиковых значений ;; уыеньаении их абсолютно;» величины, при атом уровень сникения определяется интенсивность» используемого рехша виброобработки и состоянием исходной структура зерна.

2.5. Изменение здяоюпогичезких свойств зерна

пшеницы при использовании этапа виброобработки в схеме подготовки его к поглолу

Лия определения влияния основных" параметров Б03 и опродслония технологической иф&ективности ьаркаитов кондиционирования, предус-катриьапцих использование этапа виброобработки зерна на различных отадаях процесса подготовки ого к помолу проведены комплексные исследования предлагаемого метода.

Изучено влияние А, )! и £о^> (табл.1) на изменение технологических свойств зерна.

Установлено, что для данного типа вйбровэзбуда.толэп варьирование А (1,68-2,% и,г) на оказывает суцоотвеклого влияния на. кошх-леко процессов, происходящих а корке в п^оцесоо обработки и при отволакивании, чго подтве^адаетсн незначительный иь-хношта.: количественно-качественных хар5цегвристяк яродуктои раа.\:ола. Так, при

Габлицз I

Влияние амплитуды и частоты колебаний виброоргана на выход и зольность продуктов дробления с порвых трех драных систем м/у Нагегла (1У тип, Краснодарский край)

.... Амплитуда колебании 1111 виброор-гана,А,мм

Частота колебаний виброор-гаш,', ,Гц

Количественю-качествешия характеристика продуктов

измельчения,

выход.% зольность, %

Крупная Сродна [+ к,™™ крупка ишкая •"•л"^ крупка

Итого

крупо-

дунстовых

Мука

Всего продуктов пз-цельч.

Сход с О др.с.

кобщ. •

выход.% зольность, ¡2

I 1,68 100 27.84 22.94 11,08 61,86 13.91 75,77 24,23 87,1

0,93 0,88 0,77 0,91 0,69 0,87 4,33

2 1,68 200 27.51 23.51 12,21 63.23 14.20 77,43 22,57 90,0

0,93 0.87 0.76 0,89 0,67 0,86 4,67

3 1,68 300 27.50 23.81 12,50 63,81 14,39 78.20 21,80 92,0

0,99 0,36 0,75 0,89 0,66 0,85 4,84

4 2,31 100 27,90 23, II И.II 62.19 13,69 75,88 24,12 87,2

0,98 0,Ш 0,77 0,91 0,69 0,87 4,39

5 2,31 200 27.40 23.64 11,97 63,01 14,37 '/7.38 22.62 89,9

0,38 0,87 0,76 0,89 0,67 0,80 4,67

6 2,31 300 27.31 23,9С 12,74 63.95 14,80 78,75 21,25 92,6

0,93 0,86 0,75 0,89 0,66 0,85 4,94

7 2,96 100 ' 27.81 22,87 11.00 61,68 . 13,81 75.49 24,51 ее ,7

0,98 0,88 0,77 0,91 0,69 0,87 4,34

В 2,25 200 27.49 23,41: . 12.15 63,06 14,66 77,72 22^28 90,4

0,38 0,«' 0,76 0,89 0,67 0,86 4,72

9 2,96 300 27,26 23.8С, 12т73 63,85 14.88 78,73 21,27 92,6

0,98 о,а; 0,75 0,89 0,66 0,85 4,94

I

изменении величины амплитуды колебаний виброоргана от 1,68 ш до А^ » 2,96 ш выход и зольнооть продуктов измельчения о 1-Ш др.о. (цра V и 300 Гц п « 60 с) составили ц ооответ-

' и,оО/Ь и,ОЭ/»

стланно (табл.! ),

Анализ влияния ^ и 1оу, на изменение гдукомольных свойств зерна показал, что с увеличенном длительности обработки зерна 1в исследованном диапазона 20...100 с) и при увеличении интенсивности колебаний вибросргана ( У*»«*) наблюдается увеличение общего выхода продуктов измельчения и выхода крупо-дунстовых продуктов.

При увеличении интенсивности колебаний наблюдается перераспределение гранулометрического состава крупо-дунстовых продуктов, заключающееся в увеличении выхода фракций оредн.-нлолк.хфупки и муки.

Увеличение выхода и изменение гранулометрического состава крупо-дупстовкх продуктов первого качества при использовании виброобработки зерна свидетельствует о более значительном преобразовании структуры зерновки в процесса кондиционирования,- усилении процессов микро- и макротреацшоабразования при стволааивашш, что в конечной счета обуславливает кинетику разрушения зерна к влияет па результаты помола.

Оцзнка иукомолышх свойств зерна (ЛМ-2,выход 78$) показывает, что использование виброобраболш зерна способствует улучшению его технологических свойств, при этом в исследованном диапазоне У •• - 50...400 Гц и Щ = 20...1С0 с при интоноификации процесса хшброобрабо'лш ииблюдаетоя увелпчои;;э выхода муки высоких сортов ца 2,0. ..2,52 по сразнешш о типовым методом холодного коцдицто-кгровалия (*абя.2).

Сравнительная оценка ыуксшяышх свойотв зерна для исследованных варианта подготовки его в помолу с использованием этапа

Таблица, 2

Влияние овнознах параметров вибрационной обработки зерна па результаты помолов (1У тил, Краснодарски! край)

Ддлтель- Частота ность виб- холеба-пй г*ообрабст- Епброор-1Ш зерна,с Гана, Гц Выход мутя ер сортам, Я порань втотюй сорт сорт Сродне-ззакззндая зольность муки, % Зольность отрубей, %

О 0 53,7 18,3 0,57 4,97

40 100 59,7 18,3 0,37 4,97

40 200 60,0 18,0 0,87 4,38

40 300 60,4 17,6 0,66 4,9Э

40 400 • 60,5 17,5 . 0.86 4,93

,60 . 100 60,2 17,3 0,26 4,93

СО 200 60,7 17,3 0,85 4,99

60 300 61,8 16,2 0,85 5,^2

60 400 62,1 15,9 0,85 5,03

еэ 100 60,2 17,8 0,86 4,98

80 200 61,0 17,0 .0,85 5,00

во 300 62,2' 15,8 ■ 0,85 . 5,03

. 80 400 62,3 15,7 • 0,85 5,03

100. 100 ьи,3 17,7 л 4,90

100 2С0 61,3 16,7 0,85 " 5^01

100 . 300 62,5 15,5 0,85 5,03

130 400 62,4 15,6 0,85 5,03

БОЗ (табл.3) показала, что при постоянны: параметрах взброобработ-1сз метод кондвцпонировшшя по вар.Я 3 характеризуется более высоким выходом муки высоких сортов по сравнению о вар.й I и И 2.

Цукошлышо свойства зерна при кзвдициокировашш с использованием этапа БОЗ ко вар.гё 3 и # 4 отличаются незначительно, при этом степень их изменения з случаа использования вар.Я 4 определяется параметрами процесса ( У, ^ ) на втором этапе виброобработки зерна.

ïa&nsna 3'

Выход и зольность ыуга, отрубой для исслэдусмых вариантов ювдидаонированая пра разлетшх параметрах виброобработка зерт (17 таи, ¿¿.-..¡булская область)

й вариан- Дпитель- Частота Вяход ьукх Средне- ч та кода- шсть вкб- колебаний г.о сортам,£ вззаван-циошгро- рообработкл аиброор- пая золь- oïmùQi.

вания зерна, , га::а, ,Гц первы нюро,* . оар^о-^.

с . С°РТ сорт ИЯХИ, %

I 0 0 61,0 17,0 0,83 4,50

2 40 400 61,9 16,1 0,85 4,52

60 400 62, о 15,2 С,85 4,54

80 300 ■ С2,5 là,5 0,Б5 4,63

80 400 63,0 15,0 .0,85 4,54

3 40 400 SI,S 16,1 0,35 4,52

60 « 300 63,0 15,0 0,85 4,64

60 4GQ 63,4 24,6 0,84 4,55

60 , 300 63,4 24,6 0,84 4,55

80 400 ' 63,7 14,3 0,64 4,56

4 20/60 • 200 '62,0 16,0 ' 0,65 4,53

20/60 400 63,2 14,8 ' 0,84 4,55

ЗД/оО 200 62,5 15,5 0,85 4,53

40/60 400 • . . ез;з 14,7 0,84 4,55

60/60 200 62.7 15,3 .0,65 4,54

60/60 400 €3.5 14,5 0,64 . 4,55

20/80 400 63,7' 14,3 0,84 4,50

4Q/80 400 С3.6 14,4 0,84 '4,5£Г

lia основе анализа изменений техпологачесшзс свойств зерна в зависшости от исполызуо:«ых параметров вибрационного воздействия уотаноалено, что шкспмальвдо увеличение выхода ¡¡гужи высоких сортов для исследованных образцов зерна чаблвдается ири частою колебании. лброорх-ана 200...400 Гц и длительности процесса обработки 60...80 о.

Исследовано влияние катода 303 при ксцдацгоиирсаециа ка иэ-

Molieras мукомольных свойств зерна при отволаяшзашш. Установлено, что исподьзованиэ этапа БОЗ способствуот улучшению уехнологичоекпх свойств и еншенвд длительно cíe отзодаздваняя за счет кнтепсифика-цки процессов влагопероноса к структурных преобразовании в зерна

При КОЗДИЦИОНИрОВШНШ.

Гак, для пшеницы Т/ типа Краснодарского края (стоил.3S?0 оптимальная продолжительность отводакпзаш:я при холодном кондяциона^ розаник = 14 час., в случае использования этапа БОЗ (У «

« 403 Гц, ¿Ц» = 60 с) = 12 час., хмличестгонно-качвствошюя

характардеппег. продуктов издгадьчоккя с 1-Ш др.с. составила и 7К <¥/ U.S7/I»

- -т- aOOTB6TCTSOIEIO.

0,85^

Для пшеницы 1У тиса Джшбулской области (стекл.62/2) полячииа длительности отволааивания для дзух ыогодов подготовки зерна к помолу составила Tc^g-* 14 час. и 16 час., при характеристике продуктов вшэльчепЕя и пЛ^ соответственно.

За счет интадсафиаявии кондиционирования при использовании этапа БОЗ аиило^но д^е-'тт.иппта отволакивания на 2...6 час.

в зависимости о? типа и иоходшзс показателей качества зерна.

2".6. Изменение удельного расхода электроэнергии на подал

Исследование изменений удольпого расхода электроэнергии па помол ( Mjj ) для исследуемых вариантов яовдндаонировшпш зерна, предусматривающих использование этапа вгброобрабояк в технологической охеш подготовительного огдолонкя, показало устоичивуа тенденций к ониаению по сравнению с типовым методом холодного. кондиционирования. При это:л наблюдается снигошю Д^» при использовании болоэ интенсивные реаашоа вкброобработки С Уто-л ) и при увеличении длительности процесса обработки зерна.

Подобшй характер зшкжкостсй - ■/ ( У; ¿Ц^), представленный па рис .6, v.o¿a:o объяснить на основе обобщенного ea:r.oiia из-мальчешвд твердых тел и полученных зависимостей изменения величины раэружавдэго ншрякащяЧ б") в зазисимостс от используемого рези-ш вибрационной обработки.

Олрздолсгаий; в клак в пзыоненп& величина еноскт ког,ш-

яексное изменение ряда характеристик зерна, в том число энергии на odpaoosaaze I с.\Г лозог поверхности ( ^ }, модуля упругости материала (Е), степень изменения которых такаэ эаэдоте ст используемых режимов циклического кагруаегок, т.е. Ууу - ¿Г,'6~j

• • Анализ изменения //^е при жспользозаши: оагимащск параметров ВОЗ при ковдадаокарсваша« с учетом затрат электроэнергии па процесс виброобработхзд зерна показал снаиотие .по сраз-

нешш с типовым методом холодного кондиционирования па 10...15$ в зазншаоти от типа и анатоь^гарАадэгичгских особенностей зерна.

2.7. Исследование хлебопекарных евойстн муки

Проведенный анализ хжйсЗскекаркык. сзсЯств муки из зерна даекя-цу I и 1У типов, пропедаого подготовку к помолу с использованием стала ВОЗ, свидетельствует о положительном влшпш предлагаемого метода на ряд показателей 'его качества (табл. 4 ).

Органодедтическая оценка не вшгзтаа существстпч отлагай по цвету и пористости.

ПроведозцьИ анализ хлэболекаркых свойств муля позволяет сделать вывод, что кродяагаашй. метод кондадаоздровлния о использова-1И5М гтй' а ВОЗ но ухудаа.е2 еэ хлебопекарные свойства.

3. Производственная проверка результатов исследований

Производственные испытания лредхаггемого мэ-х-ода подпытозкп

Табдяца 4

Показатели качества хлеба дая различию: вариантов кондиционирования зорхга (1У тип, Краснодарски край)

Способ ПОДГОТОВКИ пп зевна. к помолу

Объзышм п0.ш,0_ $ор,м-

ЕЫХОД УСТОН-

хлоба, чя-

:дл/100 I* вость,

цуки Н/Д

Физичоскяе свойства _мякиш._

Ои-оод- Относи- II..,_

ТОЛ!"ЛЯ ТОЛЫЭЯ - ■■

ллаош- упру- Н. шеть, гость

*'ил

упр

1. Холодное кондиционирование

2. С пспользоЕШжем ¡дата ВОЗ при

V « 200 Гц, ¿«у. = 60 с

3. -

V = 200 Гц, и? = 50 с

4* 1 «~300 Гц, 60 с

■ 5. " -

V а 400 Гц, ■и'еп " 60 С

5 Со 63 0,42 73,1 25,1 2,91

508 83 0,43 73,3 26,0 2,82

520 84 0,44 73,9 25,5 2,78

530 85 0,44 75,1 27,1 2,77

541 85 0,45 76,8 27,3 2,81

зерна к помолу с использованием зтала виброобработки зерна провидены на Ярославском мукомольном заводе й I.

Использование в технологической схемо подготовка зерна к помолу этапа внброобрабогхи на базе стандартных вкбровозбудателей типа КВ-116А (ЭМЗ "Красный маяк", г.Яросладль) гозвеяляо увеличить выход нута! высоких сортов на 1,5б£, в т.ч. выход цука высшего сорта - на 0,75$, первого сорта - на 0,83$. Расчет экономической эффективности использования предлагаемого метода ковдщионирования зерна для типового мукомольного завода производительностью 240 т/сут показал возмояность получения дополнительной прибыли 47,8 тыс .руб. (в ценах 1390 года).

4. Основные выводы л рекшовдацни

С учетом современного состояния теории циклической обработка штериалов и релаксационных явлений еал циклических деформациях, в свете их прилоаошш к зерноЕко Iш объекту воздействия показана еозисшюоть использования вибрационной обработка зориа для интенсификации процесса подготовки его к помолу.

На основании исследования способа кондиционирования, основанного на использовании этапа вибрационной обработка зерна (ВОЗ) при подготовке его к иоцолу. усташшлело:

1. Развкдаэхдаеся в зерна при отволакивании процессы физико-химической и биохимической природы характеризуются более высокой интенсивностью в случае использования ВОЗ.

2. Использование ВОЗ в схемо подготовки зерна к номолу характеризуется интенсификацией процессов апагопоглощения и влагоперо- . носа, наблюдающихся при уапакнедши и тсдедущом отводажаваши.

3. Установлена возможность определения степеш ВОЗ при кондиционирования на основа анализа происходящих структурных преобразований в зерновке путем регистрации отраженного потока излучения, разработана штодика оценки состояния отруетуры зерна па базе приставки к спектрофотометру С0-4А.

4. Исследовано изменение оптических свойств (ОС) зерна при холодном кондиционировании. Для исследованных образх;ов установлено, что различия в структуре тканей зерна различной консистенции обуславливают различие их оптнчеоких свойств.

Определено влияние осноашж параметров процесса холодного кондицио"ирОо«гащ на изменение ОС.1 зерна, выявлена возможность контроля кинетики процесса отводашэашш на основе регистрации ъа-менепи'д ОС.

5, Исследовано влияние основных дарамотроз процесса ВОЗ на изменение его оптических характеристик. Установлено, что использование интенсивных ренимов ВОЗ вызывает усиленна сфоскта внутреннего отрадэиш яапрашкштго штока излучения.

6. На основе комплексного анализа иацекенин отруктурно-шш-шпеокйх, .оптических и тзхнолопиесккх свойств зерна прозздеьа сценка значимости основных параметров ВОЗ.

Определены изменения ярочкостшк свойств зерна в зависимости от расстояния до источника кодобапин. Остановлена' опте,сальная толщина слоя зерна в активной зош шброусталовки.

Получош результаты, свздотельствуищие о том, что на изменение комплекса свойств аорна наибольшее влияние оказывает частота колебаний виброоргаяа ( ^ ,Гц) и длительность процесса обработай зерна С ,с).

Амплитуда колебаний виброоргана (А, юл) дая данного типа впб-ровозбудателей на оказывает существенного влияния на изменение указанных свойств зерна.

7. Анализ технологической аффахтизности псслодованинх вариантов кондащао1Шрования с использованном этапа ВОЗ позволил установить оитилальше параметры процесса виброобработки. частота колебаний виброоргаш ^ =■ Я00 -100 лЦ; длительность, виброобработки -¿^ ~ 20-ои с, при толщине обрабатываемого слоя, зерна в активной зоне установка 30...40 ш.

8, Использование в охеш подготовки к помолу зтапа виброобра-боткл зерна способствует улучдоняз ого техлолоиггэокюс свойств. Лабораторные исследования данного метода кондиционирования показали увеличение выхода крупо-дунстовнх продуктов порвого качества на 1,1...Г,3#, при увеличении общего выхода продуктов первого качества на 1,5...1,8^. В целом увеличение выхода муки шеоких сортов составило

Э. Установлена,что хкобооекаршм свойства цуки из зерна, про-

седивго подготовку к помолу с использованием этапа ВОЗ, на ухудшится.

10, Разработана геккспагическая схе:ла подготовки зерна х помолу, основанная на использовании этапа ЕОЗ.

IX. Производственные испытания подтвердили технологическую и тшашю-экошжичэокув целесообразность разработанного нотода кондиционирования, при этой'установлено увеличение выхода муки высоких сортов на 1,56%. Зкош&отескгй эффект от внедрения данного метода для тисового мальзовода производительностью 240 т/сутки составит 47,65 тне.руб. Св ценах 1990 г.).

На основании проведенного исследования здшю 'рекомендовать кспользованЕО этапа вибрационной .обработки зерна в технологичзской схеме подготовительного отдаления ыааьзавода после этапа' увлажнения с поатодувдш направлением обработанного зерна в закрома для отводашшшшя.

I. Толкачева Е.В., Карцвтаис A.B. Способ кондиционирования зерна пдешщи перед сортовш пошлой: A.c. й 1386290, 1938.

.2. Марценвк к. В., Тюрэв К .И. Определение оптимальной длитедь-лоотн отволаживания зерна шекицы на основе контроля структуры зе. щ,- U.: ЦВИКГЗИ хлебопродуктов, 1990,- СИн^орм.сборник,вип.9). C.7-I0.

3. Марцешок Л.В., Тыроа КЛ1. Оптический контроль // Хлобоцро-дукты. 1Э91. J; 3. С.18-19.

4. Ыарцешж A.B., Тиров Ii.il. ¡{Екояоифгасащш кондиционирования зерна на мукошлыюм заводе.- i!.: ЦЩШГЗй хлебопродуктов, IS9I.-(Информ.сборнак, вып.5). С.19-24.

э. Ыарг. .пик A.B. Влияние иьбрац^ннок обработки зерна при кондиционировании на ^активность процесса азиеяьчшиа // Сб.тез. докл.УН кон£.шд.учз:>шх и споцйахшстов.посвяч.бОпДэиш Ж1СШ,"Теория и практика процесса кзмольче-юя",- М.: ¡ШШП,Ш1.- G.142-146.

6. Мархдож A.B., Тврав 2.П. Контроль интенсификации процесса кондющонирования зорка // Хлебопродукты. 19Э1. й 9. C.3Ü-35.

Список опубликованных табот

/